Устройство для измерения разности фаз двух гармонических сигналов

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ 330401 Союз Соеотсиих Соииеиистическнх Республик АК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕДЬСТ Зависимое от авт, свидетельства-явлено 26.И,1970 (Эй 1456105/18-10)рисоединением заявки-Кл. б 01 г 25 л Йваитет оо дел нор итетв зобретении и открытоори Совете МинистровСССР Опубликовано 2411,1972. Бюллетень8Дата опубликования описания 26 Л 11.1972 К 621.317,77 (088 Авторыизобретен Д. Рубцов и В апов явител РОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ф ДВУХ ГАРМОНИЧЕСКИХ СИГНАЛОВтриггер Т,угой входирователяот импульсшифраторачный счети счетчикаго накопиизатора 4,ает такжекидыванинременного Изобретение относится к области фазоизмерительной техники и предназначено для измерения разности фаз между двумя гармоничесиими сигналами в условиях помех.Известные фазометрические устройства с цифровым выходом, содержащие фазо-цифровой преобразователь и отсчетное устройство характеризуются недостаточной точностью измерения в условиях помех из-за отсутствия в них усреднения результатов измерений за несколько периодов рабочей частоты.Для повышения точности измерения разности фаз аигналов в условиях помех в 1 предлагаемое устройство введены параллельно соединенные между собой цифровой накопитель и анализатор длительности пачек импульсов, два счетчика и схема коррекции, причем отсчетное устройство подсоединено к цифровому накопителю таким образом, что осуществляется деление на число взятых замеров, Такое построение фазометра устраняет ошибками, возникающие в разомкнутых фазоизмерителях при, усреднении результатов измерений и обусловленные цикличностью фазы.На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства, содержащего преобразователь фаза-цифра 1, отсчетное устройство 2, цифровой накопитель 3, анализатор 4 длительности пачек импульсов, счетчики 5 и 6 .соответственно малых и больших пачек импульсов, схема 7 коррекции накопленной в цифровом накопителе суммы импульсов.Устройство работает следующим образом, Входные колебания, представляющие собой 5 смесь сигналов с помехой, поступают на формирователи импульсов ФИ 1 и ФИ 2 преобразователя фаза-цифра 1, формирующие импульсы в моменты переходов эгих колебаний через нулевой уровень с положительной производ ной. Импульсы, дающие разрешение на взятиезамера (мгновенного значения разности фаз Лр), формируются генератором импульсов ГИ и следуют с частотой ь причем интервал меж 115 ду отсчетами Т= - . выбирают примерно равным времени корреляции ломехи т 1;0Т - тнорр.При поступлении импульса частоты , дает разрешение на схему Иь На др схемы И поступает импульс с форм импульсов ФИ,; с выхода схемы И 1 эт поступает на сбросовую шину де ДШ, представляющего собой двои чик, емкость которого равна емкост долей фазового цикла СД цифрово теля 3, и входящего в состав анал Импульс с выхода схемы И поступ на вход 0 триггера Т 2, при опро которого начинается формирование винтервала Л 1, соответствующего мгновенному значению разности фаз, который заполняется на схеме совпадения И поступающими с генератора ГИ импульсами, имеющими частоту6=где /о - частота входных сигналов, Лг - емкость счетчика долей фазового цикла СД цифрового накопителя 3, которую выбирают, исходя из требуемой точности .измерения разности фаз. Импульс с выхода формирователя ФИь соответствующий концу интервала времепи М, поступает на вход 1 триггера Ть при опрокидывании которого закрываются схемы совладения И 1 и Иг, Таким образом, со схемы И 2 на вход + счетчика СД и на вход дешифратора ДШ поступает информация о мгновенном значении разности фаз входных сигналов в виде пачки импульсов. В момент окончания временного интервала Л 1 с выхода О триггера Т 2 снимается потенциал, поступающий в анализатор 4. При этом на входе дифференцирующей цепи ДЦ формируется импульс, поступающий на вход схемы совпадения И 4 и И 5, к другим входам которых подсоединены входы дешифратора ДШС этих входов снимается информация о том, является ли пачка импульсов малой, соответствующей текущему значению разности фаз О:.;Лр:.90, или большой (270 -;Лср -:. ЗбО). В с.тучае, если пачка импульсов была малой, то импульс с выхода анализатора (схема И,) поступает па вход счетчика числа малых пачек 6. Аналогичным образом, если пачка импульсов была большой, то с выхода анализатора ( хема И,) поступает импульс па вход счетчика 6 числа больших пачек. При этом емкость счетчиков 5 и 6 выбирается равной числу замеров гг. Одновременно с этим импульс с цепи ДЦ поступает на вход делителя: и (и - общее число произведенных за время наблюдения замеров) .После взятия и замеров с выхода анализатора 4 (:и) через линию задержками ЛЗ 1 на вход схемы коррекции 7 (триггер Тз) поступает импульс. При опрокидывании триггера Тз начинается коррекция, результата накопления в накопителе 3, При этом с выхода триггера Т; на вход схемы совпадения И 6 поступает разрешающий потенциал. На другой вход схемы И 6 с генератора ГИ поступают импульсы с частотой 2, которыепройдя схему Иь посту- лают на схемы совпадения Иг и И. Если общее число импульсов, накопленное в цифровом накопителе 3, меньше половины его емкости, которая выбирается соответствующей максимальной текущей разности фаз ЗбО, умноженной на число замеров г, то с выхода 1 последнего разряда накопителя 3 (триггер Т 4) на Иг поступает разрешающий потенциал, и импульсы с частотой ь пройдя "хему И поступают через схему ИЛИ 1 на вход-счетчика целых фазовых циклов СЦ цифрового накопителя 3 и на вход50 55 60 Предмет изобретенияУстройство для измерения разности фаз двух гармонических сигналов, содержащее фазо-цифровой преобразователь и отсчетное устройство, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено анализатором длительности пачек импульсов, счетчиками, схемой коррекции и накопителем, один из входов которого соединен с выходом фазо-цифрового преобразователя, а другой - с выходом схемы коррекции, входы которой связаяы с выходами счетчиков, анализатора и накопителя, причем вход анализатора подключен к выходу фазо-цифрового преобразователя, а его выход - к входам счетчиков.-счетчика б числа больших пачек.Причем, как только из счетчика 6 вычтется записанное число, с его выхода снимается импульс, который, пройдя через схему ИЛИ 2, 5 опрокидывает триггер Т, запрещая црохождение импульсов частоты 2 через схему И 6, Такое же количество импульсов вычитается из счетчика СЦ цифрового накопителя 3. Перепад, возникающий на выходе триггера Т, поступает 1 О на вход цифрового накопителя 3 (ДЦ 2), начиная считывание результата накопления из цифрового накопителя 3,в отсчетное устройство 2, При этом импульс, возникающий на выходе цепи ДЦ 2, после прохождения линии задержки 15 ЛЗ 2 поступает на вход О триггера Т 5 и насбросовую шину отсчетного устройства 2. При опрокидывании триггера Т, с выхода О на схемы совпадения И 9 и И 1 О поступает разрешающий потенциал и импульсы частоты , прой дя И 9, поступают на вход-счетчика СДцифрового накопителя 3, считывая записанный в нем результат. Деление скорректированной суммы в цифровом накопителе 3 на число взятых замеров и, необходимое для получения,ис комой разности фаз входных сигналов, осуществляется за счет съема импульсов при считывании с соответствующего разряда цифрового накопителя 3. Эти импульсы после прохождения схемы И, поступают на вход отсчетного 30 усвройства 2, По окончании считывания с выхода триггвра Т 4,снимается импульс, который опрокидывает триггер Тъ вричем с выхода О триггера Т 5 на схемы И 9 и Ио 1 подается запрещающий потенциал, закрывающий вход-35 счетчика СД цифрового накопителя 3.Аналогичным образом, если общее число накопленных в накопителе 3 импульсов больше или равно половине его емкости, то с выхода О триггера Тна схему И, поступает разре шающий потенциал и производится коррекциярезультата накопления в накопителе 3, в процессе которой на вход + счетчика СЦ через схему ИЛИз поступает число импульсов, равное числу, записанному в счетчике б, после 45 чего происходит считывание информации в отсчетное устройство 2.юграфия Костромского управления по печ Об,тастна абаз 1461ЦНИИПИ Ком,итета Изд 1 а ойделам изобретенийМосква, Ж-З 5, Рау Тираж 448отьр ыти и и рп Соская наб., д. 4/5 Подав оно гс Министров СССР