Нуль-индикатор фазового сдвига

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЮТЕЛЬСТВУ Союз Советскик Социалнстнчесннк Республик(51)М. КЛ.2 6 01 й 25/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(54) НУЛЬ-ИНДИКАТОР ФАЗОВОГО СДВИГАИзобретение относится к области фазоизмерительной техники и может быть использовано в быстродействующей фазоизмерительной аппаратуре.Известен нуль-индикатор фазового сдвига по авторскому снидетельству Р 460512, содержащий формирователь прямоугольного напряжения, формирователь импульсов, иннертор, схемы совпадения, ренерсинный счетчик импульсон, многовходоные схемы совпадения и схемы ИЛИ, В таком нуль- индикаторе сигнал, индицирующий неравенство нулю сдвига фаэ между входными сигналами и знак этого неравестна, формируется по накоплению кода в реверсивном счетчике импульсон. Нуль-индикатор определяет среднее нулевое значение сдвига фаз между входными сигналами. Время усреднения зависит от объема реверсивного счетчика, Нуль-индикатор имеет высокую точность и разрешающую способность.Однако сигнал на его выходе формируется только при накоплении определенного кода в реверсивном счетчике, поэтому быстродействие такого нуль-индикатора низкое. Повышение быстродействия нуль-индикатора путем уменьшения объема реверсивного счетчика приводит к значительному снижению его точности и помехоустойчивости. Этот недостаток затрудняет 5 использование такого нуль-индикатора в компенсационных фазометрах идругой быстродействующей фазоиэмерительной аппаратуре.Целью изобретения является повы щение быстродействия. нуль-индикатора фазового сдвига.Это достигается тем, что нульиндикатор по авт.св. 1 т 460512 дополнительно снабжен двумя счетчи ками импульсон, двумя триггерами,двумя элементами И и двумя элементами ИЛИ, причем счетный вход первого счетчика и вход сброса второго счетчика соединены с выходом 20 одного многовходового элемента совпадения, а вход сброса первого счетчика и счетный вход второго счетчика соединены с выходом другогомноговходового элемента совпадения, 25 выходы счетчиков подключены к входам триггеров, входы установки висходное, состояние которых соединеныс входами реверсивного счетчика, авыходы - с первыми входами элемен тов И, вторые входы которых подклю748276 60 65 чены к выходу формирователя импульсов, выходы элементов И подключены к первым входам элементов ИЛИ, вторые входы которых подключены к выходам многовходовых элементов совпадения.На чертеже приведена функциональная схема описываемого устройства, содержащего формирователь 1 прямоугольного напряжения, формирователь 2 импульсов, инвертор 3, элементы И 4-7, реверсивный счетчик 8 импульсов, многовходовые элементы совпаденйя 9, 10; счетчики 11, 12 импульсов, триггеры 13, 14, элементы ИЛИ 15, 16, 17. Устройство работает следующимобразом.,Прямоугольные импульсы, полученные на выходе формирователя 1 прямоугольного напряжения, временноеположение фронтов которых соответствует моментам нулевых значенийодного из входных сигналов нульиндикатора 0 поступают на входэлемента И 5 и через инвертор 3 навход элемента И 4, поочередно открывая эти схемы на полпериода.В зависимости от знака разностифаз между входными сигналами . О, иО нуль-индикатора короткие импульсыс выхода Формирователя 2, сформированные в моменты нуль-переходовнапряжения О, через открытый элемент И 4 или 5 поступают на входсложения или вычитания реверсивного счетчика 8 импульсов. Если знакразности фаз между входными сигналами нуль-индикатора не изменяется,то в реверсивном счетчике .происходитнакопление кода до величины, зада-,ваемой многовходовым элементом совпадения 9 или 10, на выходе которогопоявляется импульс, поступающий через элемент ИЛИ 16 или 17 на выходнуль-индикатора. Этот же импульс Че-рез элемент ИЛИ 15 устанавливаетначальный код реверсивного счетчика8 и поступает на счетный вход одногоиэ счетчиков 11 или 12 импульсов, атакже на вход сброса другого счетчика, устанавливая его в нулевое состояние. При большом значении разностифаз между входными сигналами нульиндикатора импульсы поступают толь-.ко на вход сложения или вычитанияреверсивного счетчика 8,соответственно происходит формирование импульсов на выходе только одного измноговходовых элементов совпадейия9 или 10 и в счетчике 11 или 12 накапливается код. Припереполнениисчетчика 11 или 12 опрокидываетсятриггер 13 или 14, открывается. элемент И б или 7 и импульсы с выходаформирователя 2 с частотой входныхсигналов нуль-инидкатора через элемент И б или 7 и элемент ИЛИ 16 или Ф17 поступают на выход нуль-индикатора.Если разность Фаз между входнымисигналами нуль-индикатора близка кнулю, то из-за флюктуаций нуль-переходов импульсы с формирователя 2 могут проходить и на вход сложения ина вход вычитания реверсивного счетчика 8, при этом триггеры 13 и 14устанавливаются в исходное состояние и поступление на выход нульиндикатора импульсов с частотойвходных сигналов прекращается, аформируются, только импульсы с выходов многовходовых элементовсовпадения 9 и 10. При малых откло 15 нениях от нулевого значения илидрейфе сдвига между входными сигйалами, когда импульсы могут формироваться на выходах обоих многовходовых элементов совпадения 9 и 1 О,20 счетчики 11 и 12 устанавливаютсяв нулевые состояния и накоплениякода в них не происходит,При равенстве. нулю среднего значения фазового сдвига выходные им 25 пульсы формирователя 2 равновероятно проходят на суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика, накопления кода в нем не происходит и импульсы на выходах нульиндикатора не формируются.Таким образом, при большой разности фаз междувходными сигналамина выходах нуль-индикатора формируются импульсы с частотой входныхсигналов, при малых значениях разности фаз (в пределах флюктуацийнуль-переходов сравниваемых напряжений) частоты следования импульсовуменьшаются с учетом усреднения вреверсивном счетчике импульсов и40 при равенстве нулю среднего значения фазового сдвига импульсы навыходах нуль-индикатора не формируются.При использовании нуль-индика 45 тора в приборах с поразрядным уравновешиванием сигналы с выходов Многовходовых элементов совпадения 9 и 10могут использоваться для управлениякомпенсирующей величиной в младшихразрядах а с Выходов элементов Иб и 7 - в старших разрядах,В случаеНеобходимости на входы элементов Иб и 7 могут подаваться сигналы стребуемой частотой от внешнего генератора.Сравнительные испытания предложенного устройства с известным показали, что его быстродействие значительно выще. В результате этогосущественно повышается быстродействие фазоиэмерительной аппаратуры, в которой он используется, Применениепредложенного технического решениясовместно с известным в цифровомкбмпенсационном фазометре следщ;егоуравновешивания позволило повысить. Пап Юрчнкова Тираж 1019 осударственного к лам изобретений и ква, Ж, Раушск Подписноитета СССРткрытий.наб д. 4/ 229/31ЦНИИПИпо д113035,. Мо аз илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,его быстродействие более чем в 50 раз. Применение нуль-индикатора особенно эффективно в тех случаях, когда его входные сигналы являются аддитивной смесью детерминированных напряжений и помех, для усреднения которых необходимо выбирать большой объем реверсивного счетчика. Формула изобретения10Нуль-индикатор фазового сдвига поавт.св. Р 4 б 0512, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышениябыстродействия, он дополнительноснабжен двумя счетчиками импульсов,двумя триггерами, двумя элементами Ии.двумя элементами ИЛИ, причем счетный вход первого счетчика и входсброса второго счетчика соединены свыходом одного многовходбвого элемента совпадения, а вход сброса первогосчетчика и счетный вход второго счетчика соединены с выходом другого многовходового элемента совпадения, выходы счетчиков подключены к входамтриггеров, входы установки в исход-ное состояние которых соединены свходами реверсивного счетчика, авыходы - с первыми входами элементовИ, вторые входы которых подключены квыходу формирователя импульсов, выходы элементов И подключены к первым входам элементов ИЛИ, вторыевходы которых подключены к выходаммноговходовых" элементов совпадения.