Цифровой фазометр для измерения мгновенного значения сдвига фаз

(п,661392 ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Реслублик(23) Приоритет аявк осударственный квинтет СССР оо делам изобретений и открытий(72) Автор изобретения чдрявце 71) заявител 54) ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕН МГНОВЕННОГО ЗНАЧГНИЯ СДВИГА ФАЗ к области элек в частности к об Изобретение относитсятроизмерительной техники,ласти фазовых измерений.Известен цифровой фазометр для измерения мгновенного значения сдвига фаз, содержащий генератор образцовой частоты,ключи, счетчики импульсов, схемы И и ИЛИи блок управления 11.Недостатком его является сложность ималое быстродействие,Известен другой цифровой фазометр, который содержит генератор эталонной частоты, электронные ключи, счетчики импульсов сдвига фаз и периода, общий счетчикимпульсов, блоки схем совпадений, схемыИЛИ, блок управления, регистрирующийсчетчик и делитель частоты 2.Недостатком известного фазометра является невозможность измерения сдвига фазв каждый период измеряемой частоты, чтоснижает его быстродействие.Целью изобретения является повышениебыстродействия.Поставленнаяцифровой фазоменого сдвига фаз, с цель достигается тем, что тр для измерения мгновен одержащий генератор эта лонной частоты, соединенный с первым ключом, второй ключ, блок управления, счетчик импульсов периода, счетчик импульсов сдвига фаз, выход которого соединен с одним из входов блока совпадений, блок сборки сигналов, входы которого соединены с выходами блока совпадений,и регистр памяти, дополнительно снабжен блоком запрета, блоком задержки, блоком перезаписи и триггером переполнения, причем выход генератора эталонной частоты через второй ключ соединен со входом счетчика импульсов периода, один из выходов которого подсоединен через триггер переполнения к первым входам блока управления и блока перезаписи, вторые входы блока перезаписи соединены поразрядно с вторыми выходами счетчика импульсов периода, а его выходы присоединены к счетным входам регистра памяти, выходы которого соответственно подсоединены ко вторым входам блока совпадений, выходы которого соединены со входами блока сборки сигналов, выход блока сборки сигналов через блок задержки соединен со вторым входом блока управления, первый выход которого соединен с первым входом661392 10 та. 30 35 Формула изобретения 3счетчика импульсов сдвига фаз, второй выход которого через блок запрета соединен с выходом первого ключа, управляющий вход блока запрета подсоединен ко второму выходу блока управления.На чертеже представлена блок-схема цифрового фазометра.Фазометр содержит генератор эталонной частоты 1, первый ключ 2, блок запрета 3, счетчик импульсов сдвига фаз 4, второй ключ 5, счетчик импульсов периода 6, блок перезаписи 7, триггер переполнения 8, регистр памяти 9, блок совпадений 10, блок сборки сигналов 11, блок задержки 12 и блок управления 13. Работа фазометра происходит в два так 15 20 25 Сформированный сигнал исследуемой частоты открывает на время, равное периоду исследуемой частоты, второй ключ 5 и импульсы с эталонного генератора 1 поступают на счетчик импульсов периода 6, количество импульсов, поступившее за период измеряемой частоты, по окончании сигнала блоком перезаписи 7 переписывается в регистр памяти 9 в прямом, либо обратном коде в зависимости от положения триггера переполнения 8. Процесс измерения начинается со второго периода измеряемой частоты. Если период измеряемой частоты точно соответствует периоду эталонной частоты умноженной на емкость счетчика 6 периода (Тизм. = Тэт. ), т. е. все разряды регистра памяти 9 находятся в состоянии единица,в счетчик 4 записывается число п = срТизм.Тэт,где 9 - угол сдвига фаз,фф- - выбранный коэффициент пропорциональности, числовое значение которого равно емкости счетчиков 5 и 6 и регистра памяти 9. В этом случае поправка не вносится. В случае, если период измеряемой частоты меньше указанного выше, счетчик периода 6 будет заполнен не полностью и соответствующие разряды регистра памяти 9 будут находиться в состоянии ноль по числу импульсов, недостающих до полного заполненияя. В процессе счета импульсов счетчиком. импульсов сдвига фаз 4 в моменты перебро са разрядов связанных через блок совпаде- ний 10 с разрядами регистра памяти 9, находящимися в нулевом состоянии, на выходе блока совпадений 10 появятся импульсы, которые через блок сборки сигналов 11, блок задержки 12 и блок управления 13 будут поступать на вход счетчика 4 и суммироваться с импульсами эталонного генератора. В результате в счетчике сдвига фаз зафиксировано то же число импульсов при том же сдвиге фаз.Ошибка не превышает одного импульса при изменении периода в 2 раза; 2-х импульсов - в 4 раза и т.д.В случае, если период измеряемой частоты больше номинального, при измерении периода произойдет переполнение счетчика периода 6 и триггер переполнения 8 перебросится в состояние единица и подготовит блок перезаписи 7 к перенесению в регистр памяти 9 числа в обратном коде и подготовит блок управления 13 и блок запрета 3. В счетчик периода 6 будут продолжать поступать импульсы, количество которых равно увеличению периода от номинала. По окончании периода в регистр 9 переносится число в обратном коде. В процессе измерения сдвига фаз в данном случае в моменты совпадения единиц в счетчике 4 с нулями в памяти будет производиться запрещение прохождения импульсов эталонного генератора 1 на вход счетчика, тем самым в результате получим в счетчике 4 то же число, что и при измерении на номинальной частоте. Таким образом перекрытие диапазона измеряемых частот без изменения частоты эталонного генератора при допустимой погрешности не более +1 импульс равно четырем. При каждом совпадении единицы с нулевым состоянием регистра памяти 9 через блок сборки 11, блок задержки 12 и блок управления 13 эти импульсы будут поступать на вход счетчика 4 и суммироваться с импульсами эталонного генератора, в результате при том же фазовом сдвиге в основной счетчик запишется прежнее количество импульсов,Применение настоящего цифрового фазометра повышает быстродействие за счет измерения сдвига фаз в каждом периоде. Цифровой фазометр для измерения мгновенного значения сдвига фаз, содержащий генератор эталонной частоты, соединенный с первым ключом, второй ключ, блок управления, счетчик импульсов периода, счетчик импульсов сдвига фаз, выход которого соединен с одним из входов блока совпадений, блок сборки сигналов, входы которого соединены с выходами блока совпадений, и регистр памяти, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, он снабжен блоком запрета, блоком задержки, блоком перезаписи и триггером переполнения, причем выход генератора эталонной частоты через второй ключ соединен со входом661392 Составитель М, Барашков Редактор В, Лукин Техред.О. Луговая Корректор О. Билак Заказ 2440/43 Тираж 1089 Подписное ЦНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н о крытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Проектная, 4счетчика импульсов периода, один из выходов которого подсоединен через триггер переполнения к первым входам блока управления и блока перезаписи, вторые входы блока перезаписи соединены поразрядно с вторыми выходами счетчика импульсов периода, а его выходы поразрядно присоединены к счетным входам регистра памяти, выходы которого соответственно подсоединены ко вторым входам блока совпадений, выходы которого соединены со входами блока сбор ки сигналов, выход блока сборки сигналов через блок задержки соединен со вторым 6входом блока управления, первый выход которого соединен с первым входом счетчика импульсов сдвига фаз, второй выход которого через блок запрета соединен с выходом первого ключа, управляющий вход блока запрета подсоединен к второму выходу блока управления.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Мо 331333, кл. б 01 К 25/00, 1969.2. Смирнов П. Т. Цифровые фазометры, Л., Энергия, 1974, с. 26.