Цифровой автокомпенсационныйфазометр

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Соцналнстнческнх Республик(22) Заявлено 3(11178 (21) 2689665/18-21с присоединением заявки Ио(5 ЦМ, Кл,в а 01 Я 25/08 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(5 З) УДК 621.317,77 (088. 8) Дата опубликования описания 2802.81(72) Авторы изобретения С.И. Маевский и В.Н. Бабак Киевский ордена Ленина политехнический инстйтут(54) ЦИФРОВОЙ АВТОКОМПЕНСАЦИОННЫИФЛЗОМЕтР Изобретение относится к Фаэоиэме-, рительнбй технике.Известен компенсационный фазометр, содержащий Фазовый детектор,фаэовращатели,УПЧ,генератор, подключенный к нуль-органу и реверсивный счетчик, соединенный с Фазовращателем через преобразователь код-напряжение 111Недостатком известного устройства является наличие нелинейных элементов,обуславливающих наличие погреш- ностей измерения.Известен также автокомпенсационный фазометр,содержащий смесители,входы которых соединены с источником сигнала,а выходы через фильтры нижних частот связаны со входами формирователей импульсов, выходы одного иэ . которых соединены со входами трех схем совпадения и триггера,выхо ды которого соединены со входами двух других схем совпадения, выходы которых связаны со входами перес- четных схем,при этом входы перес- четных схем соединены через схему И с выходами генератора импульсов и .управляющего триггера,а выходы пере- счетных схем связаны со входами смесителей, причем выходы одной иэ пере- счетных схем соединены со входами ре-З 0 гистра памяти, выходы которого связаны со входами цифрового отсчетного устройства 2 .Недостатком известного устройства является наличие погрешности измере-, ния вследствие применения в тракте преобразования частоты нелинейных элементов - смесителей и частотно-зависимых звеньев - избирательных Фильтров. Это ограничивает точность измерения и частотный диапазон,а также возможность использования фазометра для измерения фазовых сдвигов сигналов в присутствии помех.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.Поставленная цель достигается тем, что цифровой автокомпенсационный фазометр, содержащий Формирователи импульсов,импульсный генератор,пересчетные схемы, последовательно соединенные регистр памяти, отсчетное устройство и элемент совпадения, снабжен двумя индикаторами нулевого фазового сдвига, двумя реверсивньщи счетчиками импульсов и двумя элементами ИЛИ,причем входы индикаторов нулевого фазового сдвига подсоединены к выходам формирователей импульсов и пересчетных схем, а выходы - к входам реверсивных счет 803967чиков, выходы которых подключены к управляющим входам пересчетных схем ивходам элементов ИЛИ,соединенных своими выходами с установочными входамирецерсивных счетчиков и двумя входами элемента совпадения, третий входкоторого подсоединен к ныходу запол,нения одной из пересчетных схем,авыход - к управляющему входу регистра памяти.На чертеже представлена блок-схем г,гма цифрового автокомпенсационного фаэометра.Он содержит Формирователи 1 и 2импульсов, индикаторы 3 и 4 нулевогофазового сдвига, пересчетные схемы 5и б,генератор 7 импульсон,реверсивныесчетчики 8 и 9 ,элементы ИЛИ 10 и 11,элемент 12 совпадений, регистр 13 памяти и цифровое отсчетное устройство 14,Входные напряжения Б 1 и П 2,фазоОвый сдвиг между которыми необходимо измерить, поступают на нходы Формирователей 1 и 2, Формирующих прямо"угольные импульсы, временное положение,фронтов которых соответстнует моментам переходов через .Уленые значения,исследуемых сигналов. Выходные импульсы схем Формирования 1 и 2 поступаютна входы индикаторов нулевого фазового сдвига 3 и 4,на вторые входыкоторых подаются выходные напряженияавтоматических дискретных фазовращателей,представляющих собой коггьцевыепересчетные схемы. КоэФФициент пересчета этих схем выбирается равным36010 ,где и - число из ряда 0,1,.гг2,3 в зависимости от требуемой дискретности изменения ког гпеггсиругнщихсдвигов, Так, при необходигисст.:. подувпения дискретности в 0,01 и = 2(коэффициент пересчета ранен 36000), 40Измерение угла сдвига Фаз входныхнапряжений достигается путем егоуранновешггнагг;я компенсирующим сдвигом между выходными напряжениями пересчетных схем, фазовый сдвиг выход-, 4ных напряжений пересчетных схем 5 иб,осуществляющих деление частоты импульсного генератора 7, может бытьустановлен в пределах 0-360 с дискретностью 10 " град. изменением эре- уменного положения момента зап 1 лненияоцной пересчетной схемы по отношениюк другой."Уравновешивание происходит следующим образом.Импульсы с выхода индикаторов 3 и4 нулезого Фазового сцвига в зависимости от временного положения приходящих на их входы импульсов поступают гавходы сложения или вычитания ренерсивных счетчиков 8 и 9 импульсон, где проис- Щхсдит накопление коца нарастающим илиубывающим итогом соотнзтственноЕмкость счетчиков выбирает." равной 2 М,причем исходное значение кода собтветтнует И. При суммарном приращении ода счетчиков М или - И, что соответствует результирующему коду 2 И или О, на выходных шинах реверсивных счетчиков 8 и 9 импульсов формируются импульсы,используемые для управления кольцевыми пересчетными схемами 5 и б. При достижении в реверсивном счетчике импульсов результирующего кода 2 И производится подача на вход перес- четной схемы дополнительного импульса,не совпадающего во нремени с импульсами генератора 7,а при достижении результирующего кода О производится запрет прохождения импульса с генератора 7. Эти импульсы через элементы ИЛИ 10 и 11 устанавливают начальный код реверсивных счетчиков 8 и 9,после чего цикл накопления повторяется. При равенстве нулю среднего значения фазового сдвига между сигналами с выходов формирователей 1 и 2 и пересчетных схем 5 и б выходные импульсы индикаторов 3 и 4 нулевого фазового сдвига равновероятно проходят на суммирующий и вычитающий входы реверсинных счетчиков 8 и 9,в результате чего импульсы на их выходах будут отсутствовать. Этосоответствует достижению компенсации. Результирующий код,соответствующий измеряемому фазовому сднигу, считывается с одной из пересчетных схем, например 5,лри полном заполнении другой. Индикатором заполнения второй пересчетной схемы, например б,служит элемент 12 совпадения, При достижении компенсации (импульсы на выходах элементов ИЛИ 10 и 11 отсутствуют) и полном заполнении пересчетной схемы б на выходе элемента 12 совпадения появляется импульс, который подается,на запоминающий регистр 13, осуществляя перепись кода,установленного положениями триггеров переучетной схемы 5. Этот код дешифруется и регистрируется цифровым отсчетным устройством 14,показания которого соответствуют значению иьмеряемого фазового сдвига в градусах.Исключение нелинейных элементов и частично-зависимых звеньев,а также гведение усреднения с помощью ренерсивных счетчиков импульсов уменьшает погрешность измерения,н результате появляется возможность использования фазометра для измерения сдвигов Фаз сигналов в присутствии помех,а это эн:чительно расширяет сферу применения предлагаемого авто- компенсационного фазометра.Формула изобретенияЦифровой автокомпенсационный Фазометр, содержащий Формирователи импульсонимпульсный генератор,пересчетные схемы, последовательно соединенные регистр памяти,отсчетное устройстно и элемент совпадений; о т л и ч а ю -808967 Составитель А. СтаростинТехред Н.Иайорош Корректор Н, Ст Редакто еше ТиРаж 743рственного комитета СС зобретений и открытий М, Раушская наб., д Чодписн каз 404 ВНИИПИ Госу по делам13035., Москва Филиал ППП Патентф, г. ужгород, ул. Проектная щ и й с я тем,что,с целью повышенияпомехоустойчивости,он снабжен двумяиндикаторами нулевого фазового сдвига,двумя реверсивными счетчиками идвумя элементами ИЛИ,причем входы индикаторов нулевого фазового сдвига 5подсоединены к выходам формировате.лей импульсов .и пересчетных схем, авыходы - к входам реверсивных счетчиков, выходы которых подключены куправляющим входам пересчетных схем ри входам элементов ИЛИ,соединенныхсвоими выходами с установочными входами реверсивных счетчиков и двумя входами элемента совпадения, третий вход которого подсоединен к выходу заполнения одной из пересчетных схем, а выход - к управляющему входу регистра памяти. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 464857,кл,С 01 В 25/08, 1973,2. Авторское свидетельство СССРР 245913,кл. 0 01 В 25/04, 1967.