Цифровой фазометр

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Ссаз Советских Сван: лн 1 тнесннх Рес; улак(51) М Кл6 01 К 25/08 с присоединением заявки Ле -(45) Дата опубликования описания 30.04.79 ло делан изебретени" и открытий(54) ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР Государственный комитет (23) Приоритет Изобретение относится к области радио- измерительной техники и предназначено для измерения разности фаз двух электрических колебаний.Известно устройство, содержащее последовательно соединенные преобразователь фазового сдвига, узел выделения заднего фронта сигнала, два пересчетных элемента и счетчик с индикацией и элемент И, входы которого соответственно подключены к генератору опорной частоты, к выходу преобразователя фазового сдвига и к выходу триггера пуска, входы последнего подключены к выходу первого пересчетного элемента и к цепи пуск, выход элемента И - к второму входу второго пересчетного элемента, к первому входу которого подключен также переключатель 11.Однако этот фазометр обладает недостатком, проявляющимся прп измерении фазовых характеристик каких-либо устройств (например, антенн), фазовыс сдвиги которых измеряются в широких пределах и могут несколько раз пересекать границу 360 - 0. Недостатком является невозможность получения достоверных измерений при переходе фазовых сдвигов из области значений, близких к 360, в область значений, расположенных около 0, что в режиме усреднения приводит к большим погрешностям измерений в области границы перехода 360 - 0.Цель изобретения - повышение достоверности и точности измерений при пере ходе измеряемых фазовых сдвигов из области значений, близких к 360, в область значений, расположенных около 0.Это достигается тем, что в устройство,содержащее последовательно соединенные 10 преобразователь фазового сдвига, узел выделения заднего фронта сигнала, два псресчетных элемента, счетчик с индикацией, элемент И, входы которого соответственно подключены к генератору высокой частоты, 15 к выходу преобразователя фазового сдвигаи к выходу триггера пуска. входы которого подключены к выходу первого пересчет- ного элемента и к цепи пуск, выход элемента И подключен к второму входу вто рого псресчетного элемента, к первомувходу которого подключен также переключатель, дополнительно введены мультивибратор, трсхразрядный счетчик, триггер большого значения, триггер малого значе ния, два У - К триггера и блок формирования сброса. Выход мультивибратора соединен с одним из входов трехразрядного счетчика, другой установочный вход которого соединен с выходом преобразователя 30 фазовых сдвигов, выходы трехразрядногоССТЦКЯ СВЯЗЦЬ С СО(ГС 1 Г 11 ОЦ 1 ИЦ Ц)- дами триггера большого значения и триг герд малого значения, выходы которых подключены к соотвстствуощим входам- К триггеров, подключенных другими входами к цепи Пуск, я выходами -- к водам блока формирования сброса, выход которого сосдицсц с установочным входом сстчцкд с ццдикацисЙ, ВыхОд уз,1 Я вь 1 деле - цц 51 заднеГО фроц 1 а СИГня:1 а сосдин сн с водами триггера большого значения, триггера малого зцдчецця ц двух- -К триггеров,Ия 1 сртскс И 1 сдсявлси 1 с 1 рукт 11 ць 151 сся ирсдлОжсннОГО фазомст 1 я.Оц содержит преобразователь 1 фазового сдвига, генератор 2 высокой чстоты, счетчик 3 с индикацией, элемент И 4, триггер 5 пуска, узел 6 выделения заднего фронта сигнала, перссчетцые элементы 7 и 8, переключатель 9, мультивибратор 10, трсхразрядный счетчик 11, триггер 12 большого значения, триггер 13 малого зцачения, 1 - К триггеры 14 и 15 и блок 16 формирования сброса.Работа фазомстра состоит в следующем.Входные сигналы поступают нд входы преобразователя 1 по двум каналам. При подаче сигнала Гуск тритср 5 срабатывает и элемент И 4 начинает пропускать пачки импульсов с частотой заполнения генератора 2 и длитсльцостьк заполненных пачек, равной длительности строб-импульсоц фазы, формируемых преобразователем 1. Суммарное число импульсов, прошсдних через элемент И 4, делится ца 1 с помоцью пересстного элсмсцтя 8 и подсчитывается счетчиком 3. Строб-импульсы фазы от преобразователя 1 подаются также на узел 6. После поступления с выхода узла 6 ца вод э:сснта 7 числа импульсов, равного ц, на выходе элемента 7 появляется сигнал, который псреклнчаст триггер 5 в цсходнос состояние, вследствие чего элемент И 4 закрывается ц нд его выход нс проходят пачки импульсов. За время, равнос и. периодам входного сигнала, в счетчике 3 появляется усредненное по г периодам значснис фазового сдвига, Число п задается переключателем 9, Мультивибратор 10 вырабатывает импульсы с частотой следования, в 8 - 9 рдз прсвьциаюцсй асготу входных сигналов. литслшОсть периода повторения сигнала мультивибратора 10 соответствует приблизительно 40 - 45 сдвига фазы. Г 1 ри отсутствии сигнала на выходе преобразователя 1 на установочные входы трсхразрядного счетчика 11 поступает нулевой потенциал и этот счетчик удерживается в нулевом состоянии, Г 1 ри наличии импульса на выходе преобразователя 1 нулевой потенциал снимается и счетчиком 11 производится пересчет импульсов мультивибратора 10 в течение времени действия этого импульса. Если просчитано два или 1) 1 20 30 зб -О 45 5 55 о 65 олсс цмц, 1,Г;, ( 2) р 1 о;(5 цц 11 х с вь- одд мульцвибра гор;1 10 (т, с. измеряемый фазовый сдвиг более 40)триггер 13 малого значения переключается в единичное состояние. Если счетчиком просчитано шесть или болсс импульсов (К)6) мультивибратора 10 (т. с. измеряемый фазовый сдвиг цс ысцсс 200 илц 40 К - 1) )200), то в единичное состояние переключается такке триггер 12 большого значения. Поскольк гиггср 1 12 и 13 являются триггерами с рд;1 дс,ьным запуско 1, в нулевое состянис оцц могут переключиться только импульсох, приходящим с выхода узла 6. ПО заднему фронту сигналов, которые выдсл 5 ются ца выходе узла 6, состояния триггеров 12 и 13 псрсцисьваются в триггеры 14 ц 15 сОстстцс 1 о. Перезапись производится це всегда. Так, триггер 14 переключается ь сдиццчос состояние, если триггер 12 находится в сдцничном состоянии, а триггер 13 цмест цулсвое состояние. По этому ке заднему фронту триггеры 12 и 13 устанавливаются в нулевое состояние. Триггеры 14 и 15 возвращаотся в нулевое состояние только при приходе очереднсго сигнала Пуск, Гели оба триггера 14 и 15 после цроведсция п измерений оказались и единичном состоянии, то на выходе блока 16 формируется сигнал. который устанавливает счетчик 3 в нулевос состояние. Оба триггера 14 и 15 могут оказаться в сдицищом состоянии только в том случае, сслц 11 Сь измеряемых пачек содержит число импульсов, соответствующее фазовому сдвигу более чем 200", д часть - менее 40. Зттт случай соответствует рассмотренному раисе моменту цсрсхода измеряемого фазового сдвига через границу 360 - 0, 1 ак видно в этом случае в предложенном фазометре результат измерения, записанный в счетчик индикации 3, составляет 0, что соответствует действительному Ч)азово. /РИ"Формула изобретенияЦифровой фазомстр, содержащий последовательно соединенные преобразователь фазового сдвига, узел выделения заднего фронта сигнала, два церссчетных элемента, счетчик с индикацией и элемент И, входы колрого соотвсгствсццо подключены к генератору высокой частоты, к выходу преобразователя фазового сдвига и к выходу триггера пуска, подклочснного по входам к выходу первого псрссчетцого элемента и к цсци Пуск, выход элемента И подключен к второму входу второго псрссчетнэго элемента, к первому входу которого подключен также исрсклочатель, отличающ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в цсго введены мультиьибратор, трсхразрядцый счетчик, триггер большого значения, трпггср малого значения, два 1 К Триггера и блок формирова659987 Составитель В. Новицкий Техред Л, Котова Редактор А, Шмелькии Корректоры: Р. Беркович и Т. Добровольская Заказ 689/5 Изд.297 Тираж 1089 Подписное НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр, Сапунова, 2 ния сброса, причем выход мультивибратора соединен с одним из входов трехразрядного счетчика, другой установочный вход которого соединен с выходом преобразователя фазовых сдвигов, выходы трехразрядного счетчика связаны с соответствующими входами триггера большого значения и триггера малого значения, выходы которых подключены к соответствующим входам У - К триггеров, подключенных другими входами к цепи Пуск, а выходами -6к входам блока формирования сброса, вы.ход которого подсоединен к установочнымвходам счетчика с индикацией, при этомвыход узла выделения заднего фронта сиг 5 нала соединен с входами триггера большого значения, триггера малого значенияи двух 1 - К триггеров.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе10 1. Авторское свидетельство Мв 216841,кл. 6 01 К 25/00, 18,08,66,