Цифровой фазометр

О П И С А Н И Е 10659984ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51) И, Кл,-О 01 К 25/00 с присоединением заявки ЪЪ ГосУдаРственный комитет (23) П п,о,ц по делам изобретений (43) Опубликовано 30.04,79. Бюллетень М 16(45) Дата опубликования описания 30.04.79(72) Авторы изобретения С, П. Панько и Р. Н. Сибгатулцн Красноярский политехнический институт(54) ЦИФРОВОЙ ФЛЗОМЕТР Изобретение относится к электрорадиоизмерительной технике и может быть использовано при разработке фазометров повышенной точности.Известны цифровые и аналоговые фазо метры, работающие в широком диапазоне частот входных напряжений. Эти фазометры содержат стробоскопические преобразователи частоты, причем преобразованная частота поддерживается постоянной с по мощью системы ФАПЧ 11.Недостатком известных устройств является низкая точность измерений.Цель данного изобретения - повышение точности фазометра. 15Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее первый и второй стробоскопические преобразователи, соединенные с генератором стробимпульсов, первый и второй формирователи, триггер, квантую щий генератор, соединенный с времязадающим делителем, один из выходов которого соединен с входом устройства логической обработки, второй вход которого подсоединен к выходу счетчика, снабжено вы сокочастотным коммутатором, фазовращателем, первым и вторым полосовыми фильтрами и элементом И, причем один из входов высокочастотного коммутатора через фазо вращатель соединен с одним из входов вто рого стробоскопического преобразователя, другой его вход подсоединен ко второму выходу времязадающего делителя, выход высокочастотного коммутатора соединен со входом первого стробоскопического преобразователя, выходы первого и второго стробоскопцческого преобразователей, соответственно через первые ц вторые последовательно включенные полосовые фильтры ц формирователи подсоединены к первому и второму входам коммутатора, который сосдинсц также со входом генератора строб- импульсов, третий вход коммутатора соединен со вторым выходом устройства логической обработки, выход коммутатора через триггер сосдццсц с одним цз входов элемента И, два других входа которого подсоединены соответственно к квацтующсму генератору и третьему выходу времязадающего делителя, а выход прцсоедцнен ко входу счетчика,Структурная схема устройства приведена ца чертеже. Устройство содержит высокочастотный коммутатор 1, фазовращатсль 2, стробоскопические преобразователи 3 ц 4, полосовые фильтры 5 ц 6, генератор строб- импульсов 7, формирующие устройства 8 ц 9, коммутатор 10, квант ющий генератор 11, триггер 12, времязадающцй делитель 13, элемент И 14, устройство логической обработки 15 и счетчик 16.Работает измеритель следующим образом,РаССМОТрНМ рдбОГ Ь СЛусЫС, КОГДЫ НЗ- мерясмый фызОВый сдБИГ лс;кпг В предслдх (О - 180), Высокочастотный оммутатор 1 ьч(лючсн таким обра;юм, чго с гробнрсобрязовс 1 гсл 1 3 подключен первому вход, прибора. На Выходах стробнрсоорязовдтслсй 3 е 4 нйд вс)з;10 Йсгвесм сто)с)б)имнггьсс)в От ГСНСс 1)Ы 10 рсЕ СТрС)С)1 МиуЛ 1 СОВ 7 П 051 ВНсея ПреС) б Р Д 3 О В Я Н Н с 1 Я 1 Я С 101 с 1, Ф ОР Х 1 Н Р ТЕС Н Ц Н С МСГ- ройства 8 и 9 прсобразу)от сниусоилальнос Нс)ПР 51 жСНИС С ВЫХОДЯ Г 0;ОСОБЫХ ФИЛЬТРОВ 5 н с) В Осроконсчныс нмпмльсы, нрнв 51 зс 1 нныс поло)кпел,ПЕ.Ем нулевым переходам входных напряжений. Зтн импульсы, пройдя через коммутатор 10 (его работы будет описана пикс), упрывляют Ере)ггс.ром 12 так, ЧТО ОН БЫРс 1 ОЫТЫБс 1 СТ НР 51)10 ГГОГ 1 ЬНЫС ИМ- пульсы, длительность которых пропорциональна 11 зьерясхОму фызовому сдвигу. В элементе И 14 происходит квантование импульса с триггера 12 импульсами квантующсго генератора 11 в тсчсЕше постоянного врсмаш измерения, формируемого врсмязадающим делителем 13. Общее количество импульсов, прошсдшсе па выход элемента И 14, просчитывается счетчиком 16.Преобразованная частота па выходе стробпреобразоватсля определяется из условия: /пр -- Г, - %, либо Гп), -- г/о - Г.с где /с 1,частота Входного сигналя;/ - частота стробимпульсов;гг - номер гармоники.Та 1(им Ооразом, прсобразОВдннс 151 сдстотс при фиксированной /, изменяегся в прсделах(0 - -/о/2). Полосовыс фильтры необходимы в связи с тем, что измерение фазовых сдвигов на частотах, прилсгаощих к 0 и /,/2, затруднено. В случае, если преобразованная частота нс попадает в полосу полосового фильтря, необходимо сдвинуть частоту стробнмпулс,сов ня нсоторую вслиснИу, чтобы обеспечить 1)ргсел 1 ную работу измерителя.Г 1 срснос фазовых сдвигов па нижнюю и всрхшою боковые прн стробоскопи;сском преобразовании частоты происходит одинаково по модулю, но с нротивоголожнымн знаками, Это значит, что сслн фазовый сдвиг лежит в интервале (О - 360), необходим учет смены знака при перенесении сра- зОВОГО сдвиГа на ни 51(ню 10 плн Всрхню 0 боковыс полосы.Рассмотрим работу в случае, когда измеряемый фазовый сдвиг лежит в пределах (О - 360), Дл 51 опрсдслсния знака, с которым персносится фазовый сдвиг, необходимо определить, на какой бокоис)й (ннжпсй или верхней) происходит работа. В этом случае по команде с врсмязадающсго делителя 13 высокочастотный коммутатор 1 подключает стробпреобразователь 3 ко второму входу прибора через фазовра)цатель 2 (отрсзок кабеля нзвсстнои длины), Его длина рассчитывается таким образом, чтобы на верхней частоте входного сигнала) 30 40 15 50 150 05 фазовый сдвиг, вносимый фазовращателем 2, был меньше 180.Тогда при работе на верхней боковой в счет)ик будег записано число, лежащее и пределах (0180). Г 1 ри работе на нижней боковой в счетчик будет записано число, лсж;нцсс в прсделых (180 -360). Устрс 11- ст 1 О логи чссой обработки (дешифратор) 15 прн работе на нижней боковой выдаст команду на псреклк)чение коммутатора О. В результате этого короткие импульсь", с Выходов формируюцнх )стройств 8 и 9 поМСН 51 ЮТС 51 МССТс)МН,11 рн возвращении высокочастотного коммутатора 1 в исходнос состояние счетчик 16 начнет пндицировать величину сг, а нс (360 - ср), как это было бы без учета смены знака,Таким образом, измерение осуществляется в широком диапазоне частот в пределах (0360). Формула изобретенияЦифровой фазометр, содержащий первый и второй стробоскопические преобразователи, сосдиненные с генератором стробимпульсов, первый и второй формирователи, триггер, квантующий генератор, соединенный с врсмязадающим делителем, один из выходов которого соединен с входом устройства логической обработки, второй вход которого подсоединен к выходу счетчика, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен ВЕЕсокочастотным коммуатором, фазоврашателсм, первым и вторым полосовыми фильтрами и сборкой, причем один из входов высокочастотного коммутатора через фазовращатель соединен с одним нз входов второго стробырукнцсго преобразователя, другой его Вход п)дсосдинен ко второму выходу времязяддющсго делителя, выход высокочастотпого коммутатора соединен со входом г.ервого стробирующего преобразователя, выхсды первого и второго стробирующнх прсОбрдзова гелей соответственно через пер:зые и вторые последовательно соединенные полосовыс фильтры и формирователи подсоединены к первому и второму входам коммутатора, который соединен также со входом генератора стробимпульсов, третий вход коммутатора соединен со вторым выходом устройства логической обработки, выход кохе таторя через триггер соединен с одним из вход)Б;борки, двя других входа которой подсоединены соответственно к квя 1 сующему генератору и третьему выходу времязадающего делителя, ы выход присоединен ко входу счетчика.Источники информации,принятые во внимание прн экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР ЛЬ 578626, кл. С) 01 К 25/00, 1977,2, Техническое описание фазометра ФКГ,659984 Вх.1 Составитель Н. филиппова пуришвили Техред Л. Котова Корректоры: Р. Беркович и 3. ТарасоваРедактор Типография, пр, Сапунова Заказ 689/2 Изд, Ма 297 Тираж 1089 Подписно НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5