Цифровой фазометр

О П И С А Н И Е 390466ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистицескихРеспублик Зависимое от авт, свидетельстваЗаявлено 07,Х.1971 ( 1693892/18-10) М. Кл. б 01 г 25/00 с присоединением заявкиПриоритет Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изооретений и открытийУДК 621,317.772 (088,8) Опубликовано 11,ЧП,1973. Бюллетень30Дата опубликования описания З.Х 11.1973 Авторизобретения С. П. Панько аявител ОМЕ ЦИФР 10 Изобретение относится к электро-радио- измерительной техничке.Известен цифровой фазометр, состоящий из двух формирующих устройств, входы которых подключены ко входам прибора; управляемого трипгера, ко входам которого подключены выходы формирующих устройств; последовательно включенньех первой и второй ключевых схем и счетчика, времязадающей схемы, состоящей из последовательно включенных делителя частоты и трилгера; квантующего генератора, выход которого подключен ко входу,первой ключевой схемы и,делителю частотыпричем выход триггера подключен ко входу второй ключевой схемы.Этот фазометр относится к классу усредняющих приборов и характеризуется большой погрвш постыл измерения фазовых сдвигов между синусоидальными напряжениями, подверженными случайной фазовой модуляции, в области, прилегающей,к 0 с обеих сторон.Для уменьшения логрешности измерения фазовых сдвигов лредлагаемый фазометр снабжен третьим формирующим устройством, подключенным к выходу управляемого триггера; линией задержки, схемой антисовпадений и первой схемой совпадений, входы которых подключены к выходу третьего формирующвго устройства; суммирующим счетчиком, входы которогд подключены к выходам второй ключевой схемы и линии задержки, а выход ко входу первой схемы совпадения; первой группой ключей, входы которых подключены к выходам суммирующего счетчика и схемы антисовладений; вычитающим счетчиком, входы которого подключены параллельно входам суммирующего счетчика; второй группой ключей, входы которых подключены к выходам вычитающего счетчика и,первой схемы совпадения; сумматором-индикатором, входы, которого,подключены к выходам первой схемы совпадений и схемы антисовпадений; группой схем сборки ИЛИ, входы которых подключены к выходам первой и второй групп ключей, а выходы - ко входам сумматора-индикатора, причем выход первой схемы совпадений подключен ко входу схемы антисовпадений.Для исключения неоднозначности отсчета предлагаемый фазометр снабжен счетчиком, вход которого подключен к выходу первой схемы совпадений, и второй схемой совпадений, вход которой подключен к выходу счетчика и делителя частоты, а выход - к сум. матору-индпкатору.На чертеже приведена блок-схема описываемого устройства, состоящего из формирующих устройств 1, 2, 3, схемы антисовпадений 4, управляемого триггера 5, линии задержки б, первой 7 и второй 8 схем совпаде 390466т1 ткр -2 о фмакс Ж ф 40 где Ж = ю,Т/3601,ний, ключевых схем 9, 10, суммирующего счетчика 11 квантующего генератора 12, первой 13 и второй 14 групп ключей, счетчика 15, делителя частоты 1 б, триггера 17, труппы схем сборки ИЛИ 18, сумматора-индикатора 19 и вычитающего счетчика 20.Устройство работает следующим образом.На выходы Вх и Вх поступают синусоидальные напряжения, сдвиг фаз между которыми предстоит измерить, Формирующие устройства 1 и 3 выделяют, положительные нулевые,переходы входных напряжений и формируют в этот момент остроконечные импульсы. Под воздействием этих импульсов управляемый триггер формирует прямоугольные импульсы, длительность которых прямо пропорциональна измеряемому фазовому сдвигу и обратно пропорциональна угловой частоте сигнала. Эти прямоугольные импульсы поступают на вход третьего формирующего устройства 2 и первой ключевой схемы 9. На второй вход первой ключевой схемы 9 поступают импульсы от квантующего генератора 12. На выходе первой ключевой схемы появляются,пачки импульсов. Через вторую ключевую схему 10 эти импульсы проходят в течение измерительного времени, формируемого делителем частоты 1 б и триггером 17 из колебаний квантующего генератора 12. Суммирующий счетчик 11 запоминает количество импульсов в пачке, т. е. в одном измерении. В вычитающий счетчик 20 предварительно записывается число У,соответствующее сдвигу фаз 360. При поступлении пачки импульсов вычитающий счетчик 20 производит вычитание и запоминает разность(Т - период входного сигнала, а 10 - период квантующей последовательности). Формирующее устройство 2 выделяет момент окончания импульса, сформированного управляемым триггером 5. В случае, если число, записанное в суммирующий счетчик 11, мало, то первая схема совпадений не срабатывает под воздействием импульса с выхода третьего формирующего устройства 2. Тогда срабатывает схема антисовпадений 4 и выдает импульс на первую групну ключей 13 и сумматор-индикатор 19. Под воздействием этого импульса сумматор-индикатор 19 переключается в режим сложение, Содержимое суммирующего счетчика П через группу ключей 13 и группу схем сборки ИЛИ 18 будет добавлено к содержимому сумматора-индикатора 19. Если под влиянием фазовых флуктуаций входных сигналов или при измерении больших фазовых сдвигов содержимое суммирующего счетчика 11 в,катком-то периоде (превысит некоторое критическое число Укр, то срабатывает 10 15 20 25 30 35 45 50 55 60 65 первая схема совпадений 7. При граничномфазовом сдвиге 180 Суммирующий счетчик 11 работает так, что при записи в него числа 1 Ч)Ур, он выдает на первую схему совпадений разрешающий потенциал. В результате срабатывания первой схемы совпадений 7 сумматор-индикатор 19 будет переведен в режим вычитание. Разность Умакс - 1 Ч вычитается из суммы, накопленной сумматором-индикатором 19 через вторую групну ключей 14 и группу схем сборки ИЛИ 18. Через некоторую задержку, обеспечиваемую линией задержки б, в суммирующем 11 и вычитающем 20 счетчиках восстанавливаются исходные условия.Так как числа левой полуплоскости в результате операции вычитания поступают в сумматор-индикатор 19 как числа правой полуплоскости, то возникает неоднозначность отсчета, В качестве признака, по которому можно устранить указанную неоднозначность, следует использовать знак накопленной суммы. Счетчик 15 подсчитывает, сколыко раз сработала первая схема совпадений 7. В случае, если количество срабатываний превышает половину количества всех измерений, что определяет вторая схема совпадений 8 по импульсу конца измерительного времени с делителя частоты 1 б, то в сумматор-индикатор 19 ,поступает сигнал о переводе результата в область 180 в 3. Если количество срабатываний первой схемы совпадения б оказывается меньше половины количества всех измерений, то результат остается в области 0 в 1. Предмет изобретения 1. Цифровой фазометр, содержащий формирующие устройства, управляемый триггер, ключевые схемы,квантующий генератор, время - задающую схему, состоящую из делителя частоты и трипгера, отличающийся тем, что, с целью уменьщения погрешности измерения фазовых сдвигов, он снабжен третьим формирующим устройством, подключенным к выходу управляемого триггера; линией задержки, схемой антисовпадений и первой схемой совпадений, входы которых подключены к выходу третьего формирующего устройства; суммирующим счетчиком, входы которого подключены к выходам второй ключевой схемы и линии задержки, а выход - ко входу первой схемы совпадения; первой группой ,ключей, входы которых подключены к выходам суммирующего счетчика и схемы анти- совпадений; вычитающим счетчиком, входы ,которого подключены параллельно входам суммирующего счетчика; второй группой ключей, входы которых подключены к выходам вычитающего счетчика и первой схемы совпадений; сумматором-индикатором, входы, которого подключены к выходам первой схемыЗаказ 3271/18 Изд.1729 Тираж 755 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 415Типография, пр. Сапунова, 2 сов 1 падений и схемы антисовпадений; грудной схем сборки ИЛИ, входы которых подключены к выходам первой и второй групп ключей, а выходы - ко входам сумматора-индикатора, причем выход первой схемы совпадений подключен ко входу схемы антисовпадений. 2. Фазометр по п. 1, отличаощийся тем, что, с целью исключения неоднозначности отсчета, он снабжен счетчиком, вход которого подключен к выходу первой схемы совпадений, и второй схемой совпадений, вход которой подключен к выходу счетчика и делителя частоты, а выход - к сумматору-индикатору.