Цифровой фазометр

Союэ Советских оциалистических РеспубликВТОР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 29.1.1971 ( 1638488/18-10) 1. Кл. б 01 г 25 Комитет ао дела риоритет зобретеиий и открытпри Совете МинистраСССР ДК 621,317.77(088,8 юллетень Ье ия 30,Х.1972 Авторыизобретения Б. Г, Горииштейн и П. Е, Барано десский политехнический аявител тит ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕ ОП ИСА ИЗОБРЕТ с присоединением заявкиОпубликовано 09,Х,1972. Дата опубликования опи Изобретение относится к области фазоизмерительной техники и может быть использовано при создании цифровых измерителей разности фаз непрерывных синусоидальных напряжений.5Известны цифровые измерители разности фаз двух непрерывных синусоидальных напряжений, содержащие два гетеродинных преобразователя частоты, состоящих из двух смесителей и перестраиваемого опорного ге нератора, с помощью которых входные высокочастотные сигналы преобразуются в два низкочастотных напряжения, поступающих,на преобразователь сдвига фаз во временной интервал и далее на кодирующее устройство, 15 преобразующее временной интервал в цифровой код, Этп фазометры имеют погрешности, возникающие из-за двойного преобразования И Нестабильности частоты гетеродинов.Цель изобретения - сокращение времени 20 измерения до одного периода низкочастотного напряжения, упрощение и повышение точности измерения.Это достигается тем, что фазометр снабжен задающим кварцевым генератором, делителем 25 частоты, формирователем кодовых импульсов, компенсирующим фазовращателем, суммирующим и вычитающим смесителями, первые входы которых подключены к выходам гетеродинных преобразователей частоты, второй 30 вход суммирующего смесителя соедиоен с вы. ходом задающего кварцевого генератора через делитель частоты, а его выход подключен к второму входу вычитающего смесителя, Выход смесителя соединен с одним из входов преобразователя разности фаз во временной интервал, а другой вход последнего через компенсирующий фазовращатель подключен к выходу делителя частоты. Задающий кварцевый генератор подсоединен к,преобразователю,временных интервалов в цифровой код через формирователь кодовых импульсов.На чертеже показана блок-схема фазомстра,Фазометр состоит из четырех смесителей 1, 2, 8, 4, перестраиваемого опорного генератора 5, кварцевого задающего генератора б, делителя 7 частоты с коэффициентом деления Р, формирователя 8 кодовых импульсов, преобразователя 9 сдвига фаз во временной интервал, включающего два нуль-органа 10 и 11 и триггер 12, преобразователя 13 временного интервала в цифровой код, состоящего из схемы 14 совпадения и счетчика 15 кодовых импульсов, схемы 1 б цифровой индикации результатов измерения и компенсирующего фазовращателя 17.Фазометр работает следующим образом.Входные высокочастотные сигналы и напряжение перестраиваемого опорного генератораБ поступают на омесители 1 и 2, на выходах которых с помощью узкополосных фильтровав выделяются колебания разностной,промежуточной частоты, Нестабильность промежуточной частоты определяется нестабильностью частоты опорного генератора.Напряжение промежуточной частоты с выхода смесителя 1 и низкочастотное опорное колебание с выхода делителя 7 подаются на смеситель 3, выделяющий на выходе напряжение суммарной частоты, поступающее в качестве опорного на,вход смесителя 4, На второй вход смесителя 4 подается сигнал промежуточной частоты с выхода смесителя 2.На выходе смесителя 4 выделяется напряжение разностной частоты, которая равна частоте опорного колебания на выходе делителя 7. Разность начальных фаз напряжений на выходах делителя 7 и смесителя 4 при условии идентичности фазовых характеристик каналов передачи сигналов равна разности начальных фаз входных высокочастотных колебаний.Таким образом, использование дополнительных смесителей 3 и 4 и независимого источ ника стабильной опорной частоты позволяетперейти от измерения разности фаз междунестабильными по частоте сигналами на выходах смесителей 1 и 2 к измерению разности фаз между стабильными по частоте напряжениями на,выходах смесителя 4 и делителя 7,Благодаря этому полностью устраняется влияние нестабильности опорного генератора 5 на точечность измерения разности фаз,Низкочастотные напряжения с выхода делителя 7 частоты через компенсирующий фазовращатель 17 и с выхода смесителя 4 поступают на входы преобразователя 9 сдвига фаз во временной интервал, состоящий из двух нуль-органов 10 и 11, фиксирующих на выходах нули входных сигналов с положительным знаком производной, и триггера 12, запускаемого по раздельным:входам импульсами с выходов нуль-органов. Компенсирующим фазовращателем 17 выравнивают при настройке сдвиги фаз в каналах измерителя. На выходе триггера 12 формируется стробимпульс, длительность которого пропорциональна разности фаз.Стробимпульс поступает на схему 14 совпадения, разрешая прохождение на вход счет 20 25 30 35 40 45 50 чика 15 кодовых импульсов, вырабатываемых формирователем 8, на который подается синусоидальное напряжение с выхода задающего кварцевого генератора б. Это же напряжение:поступает на делитель 7 частоты с заданным коэффициентом деления Р для образованиия опорного сигнала, снимаемого с его выхода.Таким образом, в устройстве обеспечивается жесткая кратность между частотой измеряемых сигналов и частотой кодовых импульсов. При выборе коэффициента деления Р=360 на табло схемы 1 б цифровой индикации высвечивается результат измерения непосредственно в градусах. Предмет изобретения Цифровой фазометр, содержащий на входе два гетеродинных преобразователя частоты с общим перестраиваемым гетеродином, преобразователь разности фаз,низкочастотных напряжений во временной интервал, состоящий из двух нуль-органов и триггера, к выходу которого подключен преобразователь временного интервала в цифровой код, выполненный из последовательно соединенных схемы совпадения и счетчика кодовых импульсов, и цифровой индикатор, отличающийся тем, что, с целью упрощения, повышения точности и сокращения времени измерения до одного периода низкочастотного, напряжения, он снабжен задающим кварцевым генератором, делителем частоты, формирователем кодовых импульсов, компенсирующим фазовращателем, суммирующим и вычитающим смесителямипервые входы которых подключены к выходам гетеродинных преобразователей частоты, второй вход суммирующего смесителя соединен с выходом задающего кварцевого генератора через делитель частоты, а его выход подключен к второму входу вычитающего смесителя, выход которого соединен с одним из входов преобразователя разности фаз во врегменпой интервал, а другой вход последнего через компенсирующий фазовращатель подключен к выходу делителя частоты, причем задающий кварцевый генератор подключен к преобразователю временных интервалов в цифровой код через формирователь кодовых импульсов.354361 Составитель А. Изюмов Корректор О. Волкова Редактор Т. Рыбалова Техред А. Камышникова Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 3574/2 Изд.1466 Тираж 406 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5