Фазометр с цифровым отсчетом

247403 Союз Соеетских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 191968 ( 1211247/18-10 л. 21 е, 36/О присоединением заявкиМПК О Комитет по делам изобретений и открытий при Сосете Министрое СССРо ит публиковано 04,Ч.1969. Бюллетеньата опубликования описания 1.Х 1,1969 21.317.77 (088,8) Авторыизобретени. М. Прошин и О, М, Колом Заявитель ФАЗОМЕТР С ЦИФРОВ ТСЧ ЕТОМ а периоинтерваполярИзобретение относится к области фазоизмерительной техники, а именно к цифровым фазометрам, основанным на подсчете за калиброванный интервал времени числдов известной частоты, попавших влы времени между моментами сменьности входных напряжений.Известные цифровые фазометры, содержащие формирующие устройства, суммирующий и вычитающий счетчики, задающий гене ратор, генератор калиброванных интервалов времени, триггер управления счетом, блок управления и регистрирующее устройство, имеют сравнительно невысокую точность измерения. 15Предлагаемый фазометр позволяет повысить точность за счет того, что он снабжен устройством автоматического выбора частоты, выполненным из дополнительного счетчика импульсов, вход которого подключен к вы ходу пг-го разряда основного счетчика, а выход через дешифратор и вентили - к управляющим входам генератора опорных частот, и линией задержки, вход которой подключен к выходу т-го разряда основного счетчика, а 25 выход - ко входу записи единицы того же разряда основного счетчика.На чертеже представлена блок-схема фазометра с цифровым отсчетом.Формирующие устройства 1 и 2 и схема 8 3 разности преобразуют сдвиг фаз между напряжениями У, и Уе в интервалы времени между моментами смены полярности входных напряжений - интервалы фаз.Для запуска схемы импульс генератора 4 одиночных импульсов перебрасывает триггер 5. При этом открывается вентиль б, пропуская импульс калиброванной частоты с делителя 7 на триггер 8 управления счетом через вентиль 9 запрета, Последний исключает совпадение начала калиброванного интервала с интервалом фазы, что позволило в начале измерения иметь полный интервал фазы. Ближайший импульс калиброванной частоты, не совпавший с интервалом фазы, перебрасывает триггер управления счетом 8, открывая через вентиль 10 доступ интервалам фазы к управлению вентилем 11 частоты счета. Первый, как отмечено, полный интервал фазы открывает вентиль 11, пропуская на основной счетчик 12 самую высокую частоту заполнения.С этого момента начинается первый этап - нахождение оптимальной частоты счета максимально возможной при конечной емкости счетчика. Появление импульса на выходе пг-то разряда счетчика за время одного интервала фазы сигнализирует о необходимости понижения частоты счета, в противном случае, чтобы хватило емкости счетчика, придет5 10 15 го 25 зо 35 40 45 50 55 60 ся уменьшить число интервалов фаз, а следовательно, увеличить погрешность ЬЛ . Импульс с выхода т-го разряда счетчика 12 поступает на дополнительный счетчик 13, который посредством дешифратора 14, вентилей 15, 1 б, 17 и генератора 18 ряда опорных частот понижает на порядок частоту счета. Одновременно через линию 19 задержки этот импульс перезаписывает единицу т-го разряча, т. е. изменяется на порядок масштаб числа, записанного в счетчике 12,Появление второго импульса на выходе т-го числа разряда вызывает еще одно изменение частоты счета и масштаба числа, записанного в счетчике, иммитируя тем самым счет пониженной частоты с начала калиброванного интервала. Этот процесс будет продолжаться до конца первого интервала фазы. Характерно при этом, что погрешность дискретности в заполнении интервала фазы 62, будет лежать всегда в одних и тех же пределах и будет достаточно малой, так как код записан во всех т-разрядах, т. е. число импульсов в одном интервале фазы достаточно велико, чтобы сделать погрешность 6 Л ма. лой, и в то же время не слишком велико, чтобы при дальнейшем измерении хватило полной емкости счетчика.Следовательно, частота счета оптимальна. С приходом конца интервала фазы (первого) при помощи триггера 20 и вентилей 21 и 22 оптимальная частота счета запоминается, и открывается доступ на остальную часть счетчика 12.С этого момента начинается второй этап - нахождение оптимального времени измерения. Прежде всего с началом измерения вырабатывается ряд калиброванных интервалов времени, начала которых совпадают. Для получения этого ряда триггер 8 управления счетом вместе с вентилем 10 открывает вентиль 23, давая доступ импульсам калиброванной частоты с выхода промежуточного делителя 7 частоты на ударные делители 24 частоты. Ударные делители частоты вместе со счетчиксм 25 импульсов концов калиброванных интервалов времени, дешифратором 2 б и управляющими вентилями 27, 28 и 29 представляют собой генератор ряда калиброванных интервалов времени. В исходном состоянии счетчик 25 посредством дешифратора 2 б поддерживает открытым вентиль 27. Второй после запуска импульс с делителя 7, пройдя через вентиль 27, поступает на нулевой вход триггера 30 поиска конца счета и на счетный вход счетчика 25.При этом возможны два случая.К моменту прихода второго импульса с делителя 7 в счетчике 12 на выходе предпоследнего разряда появляется импульс записи единицы старшего разряда, который одновременно перебрасывает триггер 30. Тогда с приходом второго после запуска импульса с делителя 7 триггер 30 возвращается в исходное состояние, возвращая при этом и триггер 8 управления счетом, Счет на этом заканчивается, Одновременно второй импульс делителя 7 поступает на вход счетчика 25, которьш посредством двухступенчатого дешифратор а 31 масштаба (управляемого одновременно и счетчиком 13) фиксирует в системе 32 цифровой индикации масштаб измеряемой фазы переключением запятой.Второй случай имеет место, когда к моменту прихода второго импульса с делителя 7 с выхода предпоследнего разряда счетчика 12 не поступило импульса. Тогда второй импульс с делителя 7 не изменит состояния триггера 30. Счет на этом не закончится, ибо временной интервал мал. Однако второй импульс с делителя 7 поступит на вход счетчика 25, который при этом посредством дешифратора откроет вентиль 28 и закроет вентиль 27. Импульс с выхода вентиля 28 появится через время, считая от начала измерения, на порядок больше, чем время первого интервала. Этот импульс также поступит на нулевой вход триггера 30 и на счетчик 25, и опять возможны те же два случая,В итоге устройство выберет нужный калиброванный интервал, при котором счетчик заполнится во всех разрядах, а следовательно, и погрешность от дискретности бЛбудет минимальной. Следует отметить важное преимущество предлагаемого устройства, что процессы выбора частоты заполнения интервалов фаз и выбора калиброванного интервала времени совмещены с процессом измерения. Измеряемая фаза фиксируется кодом с автоматически плавающей запятой,Предмет изобретения Ф аз ом етр с цифр овым отсчетом, содержащий форм ирующие устройства, вычитающее устройство, многоразрядный счетчик, генератор опорных частот, триггер управления счетом, генератор калиброванных интервалов времени, выполненный из делителей частоты, счетчика импульсов концов калиорованных интервалов, дешифратора и управляющих вентилей, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, фазометр снабжен устройством автоматического выбора частоты, выполненным из дополнительного счетчика импульсов, вход которого подключен к выходу т-го разряда основного счетчика, а выод через дешифратор и вентили к управляющим водам генератора опорных частот, и линией задержки, вход которой подключен к выходу т-го разряда основного счетчика, а выход - ко входу записи единицы того же разряда основного счетчика.247403 Юкос Редактор Т. Иванова Заказ 3191/1 Тираж 480 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр, Сапунова, 2 Составитель Г. Н. Кучеренко Техред Т. П. Курцлко Корректоры: В. Петрова и Е. Ласточкина