Цифровой следящий фазометр

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЫЬСТВУ Союз Советских Социалистицеских Реотубймк(22) Заявлено 01.06,77 (21) 2519722/18-21с присоединением заявки Фио(23) Гриоритет -осударственный номнтет СССР по делам нзобретеннй н отнрытнй.05.79. Бюллетень1ния описания 15.05.79 Опубликовано Дата опублико 72) Автор изобрете А, М. Агафонник Заявитель(54) ЦИФРОВОЙ СЛЕДЯЩИЙ ФАЗОМЕТР фазометр, содержаьх импульсов, дели- и элементы совпадеЦель изобретена и повышение Изобретение относится к электрическим измерительным устройствам и может быть использовано при необходимости непрерыв. ного слежения за разностью фаз двух электрических гармонических колебаний с нахождением и выдачей приращений в реальном масштабе времени, например в фазовых радиогеодезических и радионавигационных системах.Известен цифровойгций генератор опорньтель, счетчики, ключиний 11.Недостатком этого фазометра является невозможность получения следящего режима без значительных изменений схемы,Наиболее близким к данному изобретению является устройство, которое содержит генератор измерительных импульсов, формирователь мерных интервалов (между смежными переходами через ноль в одном направлении измеряемого и опорного входных сигналов), делитель на х), где Х - основание выбранной системы единиц измерения разности фаз, делитель с переменным коэффициентом деления, состоящий из измерительного реверсивного счетчика емкостью М, поразрядно соединенного через ключи параллельного переноса с установочными входами линейного счетчика той же емкости Х,и ключ для заполнения мерного интервала измерительными импульсами 2.Недостатком этого фазометра является то, что если диапазон изменения разности фаз входных сигналов превышает полный угол (360) и она совершает скачок (переход) из 360 в 0 (или наоборот), получая приращение (положительное или отрицательное) в один фазовый цикл, результат измерения разности фаз, получающийся в реверсивном счетчике, такого перехода 360 - 0 (или наоборот) не совершает, а пробегает в обратном направлении изменения разности фаз входных сигналов, и приращений целого числа фазовых циклов реверсивный счетчик не выдает, Другим недостатком является малое быстродействие при небольших расхождениях между входной разностью фаз и результатом измерения.ия - расширение диапазон быстродействия.35 50 55 оставленная пель лостигается тем, цтов цифровой следящий фазометр, солерядщцй генератор измерительных импульсов, формирователь черных интервалов, выхолы которых соеЛпцецы соответственно с первым и нлгорым вхоЛами первого ключа, лели- тель цд Х, вхол которого соединен с первым,ходом первого ключа, реверсивцый счетчик, соелицеццый через ключи параллельного переноса с одними из вхолов линейного счетчика, выходы которого присосалицены к вхолам элемента совпалеции, ввелсцы первый и второй лелитель ца М, линия здлержки, второй и третий ключ и элемент запрета, причем выхол лелителя на Х через первый лелитель на М соединен со вхолоч линии залерякц, выход которой связан с управляюпим вхолом ключей параллельного переноса и через элемент запрета с первыми вхоламц второго ц третьего клю пй, вторые входы которых прцсослицсны к второму и третьему выхолдч линейного сцст гика, д выхолык первому и второму вхоЛам реверсивного счетчика, выхол элемента совпдлеций соелицец с управляющим вхолом элемента запрета, выхол первого ключа через второй лслитель ца М присоелицец к управляющему вхолу линейного счетчика.Блок-схема предлагаемого устройствапрцвелецд ца чертеже.Устройство солержит генератор измерительных импульсов 1, лелитель ца Х 2, форчцровдтель мерных интервалов 3, первый ключ 4, рсвсрсивцый счетчик 5, ключи параллельцого переноса 6, линейный счетчик 7, второй ц третий ключи 8 ц 9, линию залержки 1 О, первый ц второй лелители на М 11 ц 12, элечецт с впдлеций 13, элемент запрета 14.Особенностью этой схемы является то, что старший рдзрял счетчика 7 играет роль знакового; его прямой выход Я через ключ 8 соелицец с вычитающим входом реверсивцого счетчика 5, а его инверсный выход Я через ключ 9 соелинен с суммирующим вхолом реверсивного счетчика 5, кроме того, перенос числа п, записанного в реверсивном счетчике 5, в линейный произволцтся импульсом с выхода первого делителя на М, включенного после делителя на М, цолаваемым на управляющий вхол ключей параллельного переноса 6 через элемент залержки 14.Устройство работает слелующим образом. Обозцацич частоту следования измерительных импульсов через 1, длительность мерного интервала, выраженную в долях периода через а (а (1), солержимое реверсивного счетчика - через п. Частота слеловация импульсов на выходе первого лополнительного делителя будет (/ХМ, а периол их следования Тнм = ХМД М выбирается такич, чтооы частота /ХМ на выходе 5 1 О 15 20 25 30 40 45 пелителябыла ниже частоты входных сигналов. Импульс с выхода первого лополцительного лелителя 11, пройдя через схему залеряки 1 О и возлействуя ца управляющий вхол ключей параллельного переноса 6, производит занесение содержимого реверсивного счетчика 5 в счетчик 7 в лополнитсльцом коле, так что в цем будет записацо число Х и. Следующее занесение булет произвелецо через промежуток временинм . За это время на счетный вхол линейного сцетчика 7 поступит аХ импульсов, если 7 йм кратно периоду вхолцых импульсов; если же эти периоды некратны, то соотношение булет выполняться статистически (в срелцем 1 ри пуХ а (отсчет больше фактической разности фаз) аХ импульсов це вызовут переполнения счетчика 7 (тдк как в эточ сл уцдс Х - и + аХХ) . 11 ри эточ возможны лвд случая: если (и - аХ) ( 0,5 Х, то прямой выхол старшего разряла будет нахолиться в елицичцом состоянии и при очерелцом поступлении ца ключи 8, 9 импульса с выхола делителя 11 ца вычитающий вхол реверсивного счетчика 5 пройдет единичное приращение, умсцьшая солержимое его на 1; если же (п -- аХ) 0,5 Х, что имеет место при перехоле входной разности фаз через 360, то в елицичцом состоянии окажется инверсный выхол, и тогда очередное елициццое приращение через ключ 9 поступит ца суммирующий вхол реверсивного счетчика 5, увеличив ца 1 его содержимое, и этот процесс будет прололжаться до тех пор, пока солержимое счетчика 5, перейдя через Х с выдачей импульса переполнения ца суммирующем выходе, не достигнет значения, соответствующего вхолной разности фаз. 1 ри и/1 Х . а (отсчет меньше вхолной разности фаз) аХ импульсов вызовут переполнение счетчика 7 (так как теперь Х - и + а 1 х 1 )х; здесь также возможны лва случая: если (и - аМ) -. 0,5 Х инверсный выход старшего разряда счетчика 7 булет находиться в елиниццом состоянии и соответственно через ключ 9 цд суммирующий вхол реверсивного счетчика 5 поступит единичное приращение, увеличив его солержимое на 1; если же (паХ) 0,5 Х, что произойдет при перехоле вхолной разности фаз через ноль, то в елиццчцом состоянии окажется прямой выхол старшего разряла, и на вычитающий вход реверсивного счетчика 5 будут поступать импульсы приращений ло тех пор, пока солеряцчое, уменьшаясь, не перейдет через ноль с вылдчей импульса переполнения на выхоле зайчд, и не лости гнет значения, соответствующего вхолной разности фаз. Таким образоч фазометр осуществляет постоянное слежение за изменяющейся разностью фаз вхолных сигналов при любом лиапазоце се изменения; при этом реверсивный счетчик велел за выходной разностью фаз также перехолц г через 0 цлц Х в здвцсичостц от цаправления изменения, и на его выходах - соответственно суммирующем или займа появляют;я импульсы приращений, которые можно подсчитать другим реверсивным счетчиком.Нетрудно видеть, что когда результат измерения будет соответствовать входной разности фаз, содержимое счетчика 5 будет периодически меняться между ах и ах + 1 с интервалом Тмм, Для устранения этого явления в устройство введен элемент совпадения 13 выявления нулевого состояния (нулевого содержимого) счетчика 7, соелиненный с управляющим входом схемы запрета 14. Когда и = а 1 х), содержимое счетчика 7, после прихода а 1 х импульсов, будет равно О, появляющийся при этом управляющий сигнал на выходе схемы 13 вызовет запирание схемы запрета 14, импульс с выхода дополнительного делителя 1 не сможет пройти на ключи 8 и 9, и приращений на счетные входы счетчика 5 не поступит.За счет того, что прира 1 цения на входы реверсивного счетчика 5 могут поступать с частотой /Мх возрастает быстродействие устройства.Технико-экономический эффект от применения предлагаемого устройства выражается, во-первых, в экономии оборудования при применении прелложенного фазометра в качестве фазоипликатора ралиогеодезических и радионавигационных систем и в повышении его надежности благодаря упрощению схемы, и, во-вторых, - в повышении произволительности трула, олаголаря повышению скорости измерений, а также в возможности установки фазоинликаторов на более быстрохолных обаектах. Цифровой следящий фазометр, содержащий генератор измерительных импульсов,формирователь мерных интервалов, выходыкоторых соединены соответственно с первыми вторым входами первого ключа, делительна х 1, вход которого соединен с первым входом первого ключа, реверсивный счетчик,соединенный через ключи параллельного пе 1 О реноса с одними из входов линейного счетчика, выходы которого присоединены к входам элемента совпадений, отличающийся тем,что, с целью расширения диапазона и повышения быстродействия, он снабжен первыми вторым делителем на М, линией задержки,вторым и третьим ключом и элементом запрета, причем выход делителя на 1 х 1 черезпервый делитель на М соединен со входомлинии задержки, выход которой связан с управляющим входом ключей параллельногопереноса и через элемент запрета с первыми входами второго и третьего ключей, вторые входы которых присоединены соответственно к второму и третьему выходам линейного счетчика, а выходы - к первому ивторому входам реверсивного счетчика, вы 25 хол элемента совпалений соединен с управляющим входом элемента запрета, выходпервого ключа через второй лелитель на Мприсоединен к управляющему вхолу линейного счетчика.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе. Смирнов А. Т. 1 Ьфровыс фазомстры.Л., Энергия, 974, с. 2.2. Лвторское свилстельство СССРЛо 470761, кл. б 01 К 25/00, 971,Составитель М, Барашков Редактор М. Трофимова Техред О. Луговая Корректор О. Билак Заказ 2440/43 Тираж 1089 Подписное цН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал П П П Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4