Цифровой датчик разности фаз

Союз Советских о иалистических42566 С ц Республик ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М. Кл. 6 01 г 25/00 Государственный комитетСовета Министров СССРво делам изобретенийи открытий(72) Авторизобретения В. Г, Гришанов 1) Заявитель ФРОВОЙ ДАТЧИК РАЗНОСТИ ФА Изобретение относится к фазоизмерительной технике.Известные цифровые фазометры, содержащие формирователи, дифференцирующие цепи, ключи, ждущий мультивибратор, генера тор иипульсов, счетчик импульсов, цифро-аналоговые преобразователи, характеризуются сложностью их выполнения.Цель изобретения - упрощение схемы и повышение надежности.Эта цель достигается тем, что выходы счетчика импульсов через первые входы схем совпадения и триггеры памяти соединены соответственно с цифро-аналоговыми преобразователями измерения разности фаз и измерения периода, причем вторые входы схем совпадения соответственно подключены к выходам ключей устройств, вырабатывающих импульс измерения разности фаз и импульс измерения периода входного напряжения,На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство содержит формирователи 1 и 2, дифференцирующие цепочки 3, 4 и 5, ключи б - 9, ждущий мультивибратор 10, генератор 2 В счетных импульсов,11, схему ИЛИНЕ 12, цифро-аналоговый преобразователь измения разности фаз 13, цифро-аналоговые сопротивления 14, счетчик импульсов 15, состоящий из триггеров Т 1 - Т схемы совпадения ЗО измерения разности фаз 1 б, состоящие из схемИ, - И 9, схемы совпадения периода входного напряжения 17, состоящие пз схемИ - Ид, триггеры памяти 18 (Т 1 о - Т).Устройство работает следующим образом.Входные напряжения (1, С/е между которыми измеряется сдвиг по фазе, подаются наформирователи 1 и 2, на выходе которых получается напряжение прямоугольной формы,Это напряжение затем дифференцируется цепочками 3 и 4.Импульс положительной полярности, соответствующий заднему фронту импульса навыходе цепочки 3, подается с ее выхода на закрытие ключа 8, нормально находящегося внасыщенном состоянии, и одновременно назапуск ждущего мультивибратора 10. На выходе ключа 8 появляется импульс отрицательной полярности, в дальнейшем называемыйперенос Т.Положительный импульс с выхода дифференцирующей цепочки 5, соответствующийзаднему фронту импульса, закрывает ключ 7,также находящийся нормально в открытомсостоянии.,На выходе ключа 7 при этом появляется отрицательный импульс, в дальнейшем называемый установка на 0. Черезсхему 12 этот импульс вызывает закрытиеключа 9, который нормально открыт,Положительный импульс, соответствующий заднему фронту импульс на входе дифференцирующей цепи 4, подается с выхода этой цепи на ключ б, нормально находящийся в режиме насыщения. При закрывании ключа б, на выходе его появляется отрицательный импульс, в дальнейшем называемый перенос ф.Взаимодействие частей схемы удобно начать рассматривать с момента, когда на выходе ключа 7 появляется сигнал установка на О. Этот сигнал устанавливает триггеры Т, - Т совокупность которых образует счетчик импульсов, в положение, соответствующее ,исходному (нулевому). По окончании импульса установка на О ключ 9 открывается, и счетчик начинает считать импульсы, поступающие на его вход от генератора 11. С при.ходом импульса переносон подается на схемы совпадения И 1 - И 9. При этом информация о количестве импульсов, зарегистрированных в счетчике в двоичном позиционном коде, переносится на триггеры Т - Т, кото 20 рые запоминают это состояние до следующего цикла работы. Триггеры Т,о - Т 18, в дальнейшем называемые триггерами памяти, управляют работой цифро-аналогового преобразователя 13, с помощью которого двоичный по 25 зиционный код преобразуется в постоянное напряжение. Это напряжение пропорционально количеству импульсов, зафиксированных в счетчике за промежуток времени между имЗо пульсами установка на О и перенос . Следовательно, напряжение на выходе цифро-аналогового преобразователя 13 пропорционально сдвигу фаз между входными напряжениями У и У.35В момент, прихода импульса перенос Т счетчик зарегистрирует количество импульсов за временной интервал между сигналами кустановка на,0 и перенос Т, Этот временной интервал равен периоду входного напря жения У, и, таким образом, в этот момент счетчик содержит информацию о величине периода напряжения Уь Импульс перенос Т одновременно поступает на схемы совпадений И 10 - И 4, при этом информация о периоде 45 У, переносится в триггеры памяти Тц - Т которые сохраняют ее до следующего цикла работы.Триггеры Т,9 - Т управляют состоянием цифро-аналоговых сопротивлений 14.Сопротивления 14 включены параллельно выходу преобразователя 13 и при изменении частОты поддерживают напряжение на выходе датчика постоянным. При этом коррекция по частоте производится в течение каждого периода входного напряжения Уь что устраняет динамическую погрешность датчика частоты.Если считывание кода, соответствующего величинами Т производится без остановки счетчика, может возникнуть ошибка, связанная с однозначностью считывания. Эта ошиб,ка возникает за счет того, что отсутствует синхронизация между моментами прихода импульсов переноси перенос Т и моментами прихода импульсов от генератора 11 и импульсы перенос р и перенос Т могут придти в момент, когда в счетчике будет про,исходить сквозной перенос. Эта ошибка в данном случае исключена тем, что поступление импульсов на счетчик прекращается на время действия импульсов переноса.Предмет изобретенияЦифровой датчик разности фаз, содержащий устройства, вырабатывающие импульс измерения разности фаз и импульс измерения периода входного напряжения, состоящее из формирующих устройств, дифференцирующих цепей, ключей, а также ждущий мультивибратор, дополнительные ключи, генератор счетных импульсов и цифро-аналоговые преобразователи измерения разности фаз и измерения периода входного напряжения, отличаюи 1 ийся тем, что, с целью упрощения схемы и повышения надежности, выходы счетчика импульсов через первые входы схем совпадения и триггеры памяти соединены соответственно с цифро-аналоговыми преобразователями измерения разности фаз и измерения периода, причем вторые входы схем совпадения соответственно подключены к выходам ключей устройств, вырабатывающих импульс измерения разности фаз и импульс измерения периода входного напряжения.412566 Составитель Л. ПрохороваРедактор Т, Иванова Техред 3. Тараненко Корректор О. Тюрина ПодписиССР ил. пред, Пат ип. Харьк Заказ 1199/188 Изд Мо 415 ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и Москва, Ж, Раушская