Цифровой фазометр

Союз СоветскихСоцнаяксткцесикхРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(45) Дата опубликования опнсаиня 27,09,7(51) М, Кл,Я 01 К 25/08 Гасудорственнве комитет Совета Мнннатрав СССР оо делам нзобретеннй н открытнй(54) ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР 2цепочки, двв триггера, связанные по входус двумя елментами совпадения, генераторсчетных импульсов, подключенный черезключ к счетчику, введены дополнительнаядифференцирующая цепочка, инвертоГэле ментИЛИ, синхронизатор, регистр, узел сравнения чисел, полусумматор и индикатор, соединенный по одному из входов с полусумматором, а по двум другим - со счетчиком, 30Е причем остальные три входа связаны с тремя входами регистра, двумя входами уэллсравнения чисел и с тремя другими выходами счетчика, общий вход узла сравнениячисел и полусумматорв подкгпочен к послед-ним выходам счетчика, а выход - к второмувходу полусуммвтора, управляющий входрегистра соединен с первым входом синх.ронизатора, соединенного также по этомувходу со вторым входом первого элемента рЕ совпадения, при этом второй вход второгоэлемейта совпадения подсоединен к второму выходу синхронизатора, вход которогосвязан с выходом первого усилителя-ограничителя, выход первой днфферепцирующей 23 цепочки соединен с входами запуска перво.Изобретение касается фазовых измерений. Оно может использоваться при измерении фазовых характеристик четырехполюсников, работающих в большом диапазонеамплитуд.Известен фаэо метр, содержащий усилителиограничители, дифференцирующие цепи, распределительное устройство, триггер и раэностный индикатор Я,Однако вследствие асимметрии сигналана выходе усилителя-ограничителя возможна погрешность в 180 в окрестностиот =180Известен также цифровой фазометр, содержащий два усилителя-ограничителя идифференцирующие цепочки два элементасовпадения, генератор счетных импульсов,ключи, счетчики и триггеры 2.Однако у такого фазометра рчность;измерений в пределах 0 - 360 недостаточна.С целью повышения точности измерения вопределах 0-360 в известныйфазометр, содержащий последовательно соединенные два усивителя-ограничителя и дифференцирующиего и второго триггеров, выход второй дифференцирующей цепочки - с входом срывапервого триггера, а выход дополнительнойдифференцируюшей цепочки - со вторым входом срыва второго триггера, выходы обоих 5. элементов совпадения через элемент ИЛИсвязаны с входом ключа.На чертеже дана структурная схемапредлагаемого фазометра.Цифровой фазометр содержит усилители- юограничители 1 и 2, дифференцирующие цепочки 3-5, триггеры 6 и 7, элементы 8 и9 совпадения, элемент совладения ИЛИ 10,генератор 11 счетных импульсов, ключ 12,счетчик 13, индикатор 14, регистр 15, 15узел 16 сравнении чисел, полусумматор 17,инвертор 18 и синхронизатор 19,Фазометр работает следующим. образом,Выходное напряжение усилителя-ограничители 1 дифференцируется цепочкой Зри положительный: импульс с выхода дифференцируюшей цепочки 3 запускает триггер 6,а положительный импульс с дифференцируюшей цепочки 4 срывает триггер 6. Врезультате на выходе триггера 6 получается импульсное напряжение длитальносты,:лропорциональной фазовому сдвигу Ф . Триггер 7 запускается положительными импульсами с выхода дифференцирующей цепочки 3и срывается положительными импульсамис выхода дифференцирующей цепочки 5, накоторую подаются инвертированные импуль-.сы с усилителя - ограничителя 2 через инвертор 18, На выходе триггера 7 получаются импульсы длительностью 9+ 180 для9180 и 9 180для Ч З 180 о, Импульсы с выходов триггеров 6 и 7 поступают на элементы 8 и 9 соответственно.Причем иа элемент 9 с синхронизатора 19) 46подается импульс длительностью, равной фпериоду измеряемых напряжений, в выбранный К период измерения. На элемент 9поступает импульс, соответствующий(К+1)-мупериоду измерения. Импульсыс выходовэлементов 8 и 9 поступают в элемент ИЛИ4510, На выходе указанного элемента заива периода получается два импульса - перйый пропорциональный М, второй -+ЮО либо 9 - 180.Далее длительность импульсов измеряетсяс помощью счетчика 13, и результатиндицируется на индикаторе. Счетчик 13считает счетные импульсы генератора 11,прошедшие через ключ 12, управляемыйсхемой ИЛИ 10.Среднее значение фазы за два измерения равно мам 2 ьЗнак" +" для т ( 180 и знак- " для 9180 .Для исключения неоднозначности величины смешения нуля на 90 результат, записанный в счетчик 13 в первый период измерения, записывается в регистр 15 (с трех стерших разрядов счетчика, эа исключением самого старшего), Выходы регистра 15 соединены с узлом 16 сравнения чисел, иа первые входы узла 16 подаются сигналы с трех самых старших разрядов счетчика 13. Так как на вторые входы узла 16 подаются сигналы со сдвигом на один разряд в сторону самого старшего, на вторые входы узла 16 подается полусумма результата измерения.Если число с выходов регистра 15 превышает число с выходов счетчика 13, то на выходе узла 16 получается 1 ф, которая через полусумматор 17 подается на 180 разряд индикатора 14, причем на второй вход полусумматора подается сигнал самого старшего разряда счетчика.Таким образом, результат измерения будет однозначным как для 9180, так и для 1180 О т. е. - Р+9 офФормула изобретенияЦифровой фазометр, содержащий последовательно соединенные два усилителя-ограничителя и дифференцирующие цепочки, два триггера, связанные по выходу с двумя элементами с 1 впадения, генератор счетыых импульсов, подключенный через ключ к счет.-3 чику, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения вопределах 0-360, в него введены дополнительная дифференцируюшая цепочка, инвертор, элемент ИЛИ, синхронизатор, регистр, узел сравнения чисел, полусумйатор и индикатор, соединенный по одному из входов с полусумматором, а по двум другим - со счетчиком, причем остальные три входа связаны с тремя входами регистра, двумя входами узла сравнения чисел и с тремя другими выходами счетчика, общий вход узла сравнения чисел и полусумматора подключен к последним выходам счетчика, а выход - к второму входу полусумматорар управляющий вход регистра соединен с первым входом синхронизатора, соединенного также по этому входу со вторым входом первого элемента совладения, лри этом второй вход второго элемента совпадения подсоединен к второму выходу синхронизатора вход которого связан с выходом первого усилителя-ограничителя, выход первой612184дифференцируюшей цепочки соединен с входами запуска первого и второго триггеров, выход второй дифференцирующвй цепочкис входом срыва первого триггера, а выход допопнительной дифференцируюшей цепочкисо вторым входом срыва второго триггера, выходы обоих элементов совпадения через элемент ИЛИ связаны с входом ключа. 6Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Вименчук И. М. и др. Электромеханические и электронные фазометры. 1962,с. 168-172,52, Шпяндин И. М, Цифровые электроизмерительные приборы, МЭнергия 1972,с. 130-134, рис. 3-28,Составитель Л, СтаростинаРедактор Л. Гребенникова Техред Н. Бабурка Корректор М, ДемчикЗаказ 3455/40 Тираж 1112 Подписное ЫНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд, 4/5 Филиал ППП фПатентф, г,. Ужгородул, Проектная, 4