Цифровой фазометр для измерения мгновенного значения сдвига фазnatehtio-tlkttjiheeби5лиоека

296053 О П И С А Н И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельства ЛЪ МП 6 01 г 25/00 аявлено 14,.1969 ( 131931918-10) исоединением заявки Комитет по делам зссретений и открытий при Совете Министров СССРриоритет публиковано 12,1,1971, Бюллетень Ъс 8 ата опубликования описания 7,1 Ъ.1971 УДК 621.317.77 (088.8 Авторыизобретени А, Г, Рыжевский, Ю. А. Смагин, В, ф, Т и В.М. Шляндин Пензенский политехнический инстиарасов, Э. К. Шахо аявител ВСЕСОЮЗНАЯ Р.,ЦЕБТ ,0-РЕБЯЧЕСКАЯ БИБЛИО ГКАЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МГНОВЕННОГО ЗНАЧЕНИЯ СДВИГА ФАЗ Изобретение относится к области фазоизмерительной техники.Известные фазометры, измеряющие мгновенное значение сдвига фаз, содержащие формирователи импульсов, электронные ключи, генератор образцовой частоты, р евер сивный счетчик, блок управления, триггер, делитель частоты и регистрирующий счетчик, не обеспечивают непосредственный отсчет сдвига фаз в градусах, а также имеют сравнительно невысокое быстродействие.Предлагаемый фазометр позволяет получить непосредственный отсчет и повысить быстродействие благодаря тому, что он снабжен схемой определения отношений временных интервалов, построенной на двоичном счетчике импульсов сдвига фазы, двоичном счетчике импульсов периода, общем двоичном счетчике импульсов, двух блоках схем совпадений и двух схемах ИЛИ, при этом вход регистрирующего счетчика через первую схему ИЛИ соединен с выходом первого блока схем совпадений, управляющие входы которого подключены к двоичному счетчику импульсов сдвига фазы, его сигнальные входы - к общему двоичному счетчику импульсов, к которому параллельно подключены сигнальные входы второго блока схем совпадений, а управляющие входы этого блока подключены к двоичному счетчику импульсов периода, причем выход второго блока схем совпадении через вторуюсхему ИЛИ подключен к делителю частоты,а блок управления подсоединен и управляющему входу схемы И,5 На чертеже представлена блок-схема предлагаемого фазометра.Работа прибора основана на измерении промежутка времени между соседними переходами через нуль двух исследуемых напряжений10 в пределах одного периода, сдвиг фаз междукоторыми должен быть измерен, с последуюшим автоматическим преобразованием результата измерения этого промежутка в цифровойотсчет, представленный непосредственно ву единицах измерения угла сдвига фаз (например, в градусах).Фазометр содержит формирователи 1 и 2управляющих импульсов из входных сигналовГ, и 12, ключ 3, управляющий ключ 4, схему20 И 5, генератор б образцовой частоты, общийдвоичный счетчик 7 импульсов, двоичный счетчик 8 импульсов сдвига фазы, двоичный счетчик 9 импульсов периода, два блока 10 и 11схем совпадений, схемы ИЛ 1 Л 12, И, дели 25 тель 14 частоты на ЗбО, регистрирующий (цифровой) счетчик 15 импульсов, блок 1 б управления.В исходном состоянии ключи 3, 4 закрыты, ас одного из входов схемы И 5 снят сигнал.30 Формирователи управляющих импульсов 1 и 2(2) из входных сигналов У и У, в моменты прохождения мгновенных значений напряжений У и 02 через нуль выдают управляющие импульсы, которые открывают ключ 3 на время т, пропорциональное измеряемому сдвигу фаз. Одновременно управляющие импульсы с формирователя 2 открывают ключ 4 на время периода Твходного напряжения /2. После этого ключи 3, 4 закрываются сигналом с блока 1 б управления на время второго цикла измерения, в течение которого происходит автоматическое преобразование результата измерения промежутка времени т в цифровой отсчет, представленный непосредственно в единицах измерения угла сдвига фаз.Измерение промежутка т происходит путем его заполнения квантующими импульсами от генератора образцовой частоты через открытый ключ 3, число которых подсчитывается двоичным счетчиком 8 импульсов сдвига фазы, а измерение периода Твходного сигнала происходит путем его заполнения квантующими импульсами от генератора б образцовой частоты через открытый управляющий ключ 4, число которых подсчитывается двоичным счетчиком 9 импульсов периода.Число импульсов Л-., подсчитанное двоичным счетчиком 8 импульсов сдвига фазы,У = -(1)то где Т, - период квантующих импульсов.Число импульсов Ыт, подсчитанное двоичным счетчиком 9 импульсов периода,ф Хт Во втором цикле с блока 1 б управления на один из входов схемы И 5 поступает сигнал. При этом квантующие импульсы с генератора б образцовой часготы поступают в общий двоичный счетчик 7 импульсов.Выходные уровни триггеров разрядов двоичных счетчиков 8 и 9 управляют потенциальными входами блоков 10 и 11 схем совпадения. Выходные сигналы триггеров разрядов общего двоичного счетчика 7 импульсов поступают на импульсные входы этих же схем совпадения. При совпадении обоих сигналов на входах схем совпадения появляются сигналы, которые проходят через схему ИЛИ 12 на цифровой счетчик 15 импульсов и через схему ИЛИ 13 на делитель 14 частоты. Состояния схем совпадения и, следовательно, суммарную частоту на выходе блоков схем совпадения 10 и 11 задают состояния триггеров двоичных счетчиков 7, 8 и 9. Например, триггеры самых старших двоичных разрядов двоичных счетчиков 8, 9 управляют схемами совпадения, на которые подаются сигналы от триггера самого младшего разряда общего двоичного счетчика 7 импульсов.Суммарная частота с выхода схемы ИЛИ 13 равна где Уо - числовая емкость счетчиков5Принимая во внимание выражениелучим т 1 тт=2то то 1 то тото10Суммарная частота с выхода схемы12 то 1 о15Учитывая выражение (1), получим(6)При поступлении на делитель 14 360 импуль 20нсов суммарнои частоты 1 выдается импульспереполнения на блок 1 б управления, которыйснимает сигнал с одного из входов схемы И5, Схема И была открыта на время25 Ы= (7)Число подсчитанных импульсов в цифровомсчетчике 15 импульсовЖ=Л 1 1- (8)Принимая во внимание выражение (4), (6),(7), получим л:360 - =(рх т 35 т. е, число будет равно непосредственно сдвигу фаз в градусах, Предмет изобретения 40 Цифровой фазометр для измерения мгновенного значения сдвига фаз, содержащий блок управления и преобразователь фазового сдвига в интервал времени, выполненный в виде формирователей импульсов, электронно го ключа, генератора образцовой частоты, делителя частоты и регистрирующего счетчика, отличающийся тем, что, с целью обеспечения непосредственного отсчета и повышения быстродействия, фазометр снабжен схемой определения отношений временных интервалов, по строенной на двоичном счетчике импульсов сдвига фазы, двоичном счетчике импульсов периода, общем двоичном счетчике импульсов, двух блоках схем совпадений и двух схемах 55 ИЛИ, при этом вход регистрирующего счет.чика через первую схему ИЛИ соединен с выходом первого блока схем совпадений, уп.равляющие входы которого подключены к двоичному счетчику импульсов сдвига фазы, его 60 сигнальные входы - к общему двоичномусчетчику импульсов, к которому параллельно подключены сигнальные входы второго блока схем совпадений, а управляющие входы этого блока подключены к двоичному счетчику им пульсов периода, причем выход второго блока296053 Составитель Г, Н. КучеренкоХейфиц Текред Т, П. Курилко Корректор Т, А. Китаева Реда Заказ 779/5 Изд.342 Тираж 473 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открьпий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская паб., д. 4/5Типография, пр. Сапун схем совпадений через вторую схему ИЛИ подключен к делителю частоты, а блок управлення подсоединен к управляющему входусхемы И.