Цифровой фазометр мгновенных значений

6 оюа Соеетеаа Социал истичаске Республик(21) 2144261/18-2 22) Заявлено 16.0 оединением заявкиГосударстеенаа комитет Совета Министров СССР по дедам изобретенийи открытий 3) Приорите(088,8) 0.03.78. Бюллетень43) Опубликовано писания 07.04.7 45) Дата опубликова 2) Авторы изобретепи Бронштейн М, Вешкурцев, В. Г. Гладилови 71) Заявитель мскии политехническии институ 4) ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕ 1 Р МГНОВЕННЫХ ЗНАЧЕНИЙ Изобретение относится к ооласти измери гельнои техНки и может быть использовано при измерении как мгновенных фазовых сдвигов, так и статистических характеристик флуктуаций фазы сигналов.Известны фазометры с промежуточным время-импульсным преобразователем, в которых мгновенный фазовый сдвиг преобразуется в пропорциональныи ему интервал времени. 1 акие фазометры имеют формирователь интервала времени, эталоиныи генератор, управляемый вентиль, счетчик импульсов и регистрирующее устроиство 11.11 одобпое построение фазометров позволяет с помощью их измерять либо текущее мгновенное значение фазовых сдвигов, либо среднее значение фазового сдвига в течение выбранного цикла измерения.гаиболее близким по технической сущности является цифровой инфранизкочастотный фазометр-частотомер, содержащий формирователь и блок управления, выход и вход которых объединены. Кроме того, он имеет управляемые вентили, два счетчика импульсов, поразрядно связанных между собой с помощью схемы переноса, эталонный генератор ирегис 1 риощее устройство 21,В известном фазометре-частотомере весь цикл измерения разбит на отдельные такты, в первом из которых проводится анализ частоты входных сшналов. Затем измеряется мгнове 11 ное значение фазового сдвига и в течение многих периодов колеоания входных сигналов длится арифметическая операция, связанная 5 с вычислением результата измерения. 11 риэтом фазовыи сдвиг в момент вычислений может существенно 13:1 сииь сВОю Величину и даже достичь максимальн 010 значения, Однако, фазометр-частотомер на это не реагирует. О Цель изоорстсния - измерение максимального мгиовсчшого значения сдвига фаз.Д.я этого в цифровой фазометр мгновенных значсшй, содержащий формирователь и блок управления, выход и вход которых объединены и подключены ко входу цепочки, состоящей из последовательно подключенных управляемых вентилей, эталонньш генератор, подключенный ко второму входу первого вентиля упомянутой цепочки, регистрирующее устройство и два счетчика импульсов, введены схема сравнения кодов и триггер, раздельный вход которого связан с выходом блока управления и со вторым входом первого счетчика, при этом схема сравнения кодов соединена своими равнозначными входами с выходами одноихСпп.1 х разрядов обоих суммирующих счетчиков импульсов, вход каждого из которых непосредственно связан с выходом соотвстсующсго вентиля, а выход схемы гранс кодов со входом триггера, сое 600472диненного по выходу со вторым входом второго вентиля.На фиг. 1 представлена структурная схемацифрового фазометра мгновенных значений;на фиг. 2 - временные диафрагмы, поясняющие работу устройства,Цифровой фазометр мгновенных значенийсодержит формирователь 1 и связанный с нимблок 2 управления, эталонный генератор 3,последовательно включенные управляемыевентили 4 и 5. К свободному входу вентиля 4подключен эталонный генератор 3, а к свободному входу вентиля 5 подключен выходтриггера 6, имеющего раздельные входы. Суммирующие счетчики 7 и 8 поразрядно связаны между собой с помощью схемы 9 сравнения кодов, кроме того, к счетчику подключенорегистрирующее устройство 10.Формирователь 1 представляет собой устройство, которое формирует временный интервалв (см. фиг, 2), пропорциональный мгновенному фазовому сдвигу между исследуемым а иопорным б колебаниями. На этом же чертежеимпульсы г поясняют работу блока 2 управления.Схема 9 построена таким образом, что высокий потенциал напряжения на ее выходе имеет место только тогда, когда счетчиками 7 иЬ зафиксировано одинаковое число импульсов.В противном случае схема 9 выдает нулевойпотенциал.С целью четкого изложения последующегоматериала обозначают нулевой потенциал логическим нулем лог. О), а высокий потенциал - логической единицей (лог, 1).Ь исходном состоянии, когда на входы фазометра сигналы не поступают, управляемыйвентиль 4 закрыт лог. 0 с выхода формирователя 1, а управляемый вентиль Ь открытлог, 1 с выхода триггера 6, В суммирующиесчетчики 7 и 8 записано число, равное нулю,11 как результат этого, на схему 9 с идентичных разрядов счетчиков 7 и 8 поступают потенциалы одинаковой величины, При этом навыходе схемы 9 присутствует лог. 1,11 ри поступлении исследуемого сигнала иопорного колебания на входы формирователя1, на выходе последнего появляется импульсв (фиг. 2), Этот импульс поступает в блок управления 2 и открывает вентиль 4. Через открытые вентили 4 и 5 импульсы эталонного генератора 8 подсчитываются счетчиками 7 и 8.11 осле окончания импульса в вентиль 4 закрывается, и работа счетчиков 7 и 8 прекращается, Ы этот момент времени блок управления 2 выдает сигнал г фиг. 2), которыи устанавливает счетчик 7 в исходное состояние иперебрасывает триггер 6 в другое устойчивоесостояние. Триггер 6 закрывает вентиль 5, Такие образом, в течение одного периода колебаний исследуемых сигналов в счетчик 8 оказывается записанным число импульсов, пропорциональное мгновенному значению фазового сдвига,Во второй период колебаний исследуемых50 Эд 60 65 5 10 15 20 25 30 35 40 45 4сигналов формирователь 1 вновь вырабатывает импульс напряжения, длительность которого пропорциональна новому мгновенному значению сдвига фаз, Этот импульс поступает в блок управления 2 и открывает вентиль 4. Теперь уже работает только счетчик импульсов У, так как в предыдущий момент времени лог. 0 с выхода триггера 6 закрывает вентиль 5. Такое состояние триггер 6 сохраняет до тех пор, пока на его раздельный вход не поступит лог. 1 с выхода схемы 9. Как только счетчиком 7 будет зафиксировано число импульсов, равное предыдущему результату измерения, схема сравнения кодов 9 опрокидывает триггер 6. Вентиль 5 открывается, происходит дозапись импульсов в счетчик 8.11 осле окончания импульса в (фиг. 2) вентиль 4 закрывается, и работа счетчиков 7 и 8 прекращается, Ьлок управления 2 вновь выдает сигнал г (фиг, 2), который устанавливает счетчик 7 в исходное положение и опрокидывает триггер 6. Количество импульсов, дозаписанное в счетчик 8, пропорционально увеличению мгновенного фазового сдвига по сравнению с предыдущим значением.Если последующее значение мгновенного фазового сдвига оказывается меньше предыдущего, то схема сравнения кодов 9 не воздействует на триггер 6, Количество импульсов, зафиксированное в счетчике 8, не изменяется. 1 аким образом, устройство обеспечивает измерение мгновенных фазовых сдвигов с регистрацией максимального из них в течение выбранного цикла измерения.Цифровой фазометр мгновенных значений выгодно отличается от прототипа, так как обладает расширенными функциональными возможностями. Данным фазометром мокно измерять как текущее значение, так и максимальное мгновенное значение сдвига фаз.11 ричем расширение функциональных возможностей фазометра связано с упрощением его схемы по сравнению с известным, В данном фазометре отсутствует делитель частоты, а сложныи блок управления, содеркащий реверсивный счетчик импульсов, заменен простым одновибратором,Ф ор мула изобретенияЦифровой фазометр мнговенных значений, содержащий формирователь и блок управления, выход и вход которых объединены и подключены ко входу цепочки, состоящей из последовательно включенных управляемых вентилей, эталонный генератор, подключенный ко второму входу первого вентиля упомянутой цепочки, регистрирующее устройство и два счетчика импульсов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью измерения максимального мгновенного значения сдвига фаз, в него введена схема сравнения кодов и триггер, раздельный вход которого связан с выходом блока управления и со вторым входом первого счетчика, при этом схема сравнения кодов соединена своими равнозначными входами с выходамиРедактор И. Ильина 1 ирал 1122вета Ми:и 1 стровоткрытийк 1 Я н 1 б 1 1 5 Изд. М 335Го суда рствсн ного к од 1 и тета Спо дела 1 я изобретений113035 Чосква, Ж.35, Р 11 уи 1 к 1 В 36817 одппсно. Сапснова,ипогпафи одноименных разрядов обоих суммирующих счетчиков импульсов, вход каждого из которых непосредственно связан с выходом соответствующего вентиля, а выход схемы сравнения кодов - со входом триггера, соединенного по выходу со вторым входом второго вентиля.6 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР363932,кл, Ст 01 К 25/00, 02.06.70. 5 2. Авторское свидетельство СССР 489485,кл. Ст 01 К 25/00, 1965,