Цифровой фазометр

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВ ИТИЛЬСЗВУ(22) Заявлено 030178 (21) 2563052/18-21с присоединением заявки йо(51)М, Кл,6 01 й 25/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР Изобретение относится к электрорадиоизмерительной технике и может быть использовано в фазоизмерительных системах.5Известен цифровой фазометр, содержащий преобразователь фазового сдвига между двумя входными сигналами в длительность импульсов, генератор высокой частоты, счетчик с индикацией, элемент И, две пересчетные схемы с коэффициентом пересчета И, одна из которых включена на входе счетчика, а вторая - между преобразователем Фазового сдвига и входом триггера пуска; между пересчетными 15 схемами включен переключатель коэффициента пересчета 11 1.Недостатками данного фазометра являются сложность и работоспособность только на одной частоте, на ко торой выполняется соотношение- 36 10т авнвкгде Г - частота генератора высокой26 Ччастоты;щ = 1, 2, 3На других частотах Гвк входных сигналов или при нестабильной частоте показания фазометра не соответствуют измеряемой разности фаз. ЗО Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерения Фазового сдвига между двумя переменными напряжениями, содержащее умножитель частоты, связанный с первым элементом И, к выходу которого подключен счетчик импульсов, фазовременной преобразователь, подсоединенный ко входным клеммам устройства 121.Недостатком этого устройства для измерения фазовых сдвигов является узкий частотный диапазон, ограниченный сверху предельным значением входной частоты умножителя, формирующего квантующую последовательность импульсов.Если частота входных сигналов выше допустимого значения, то умножитель частоты либо перестает работать, либо умножает с большой погрешностью и измерения фазовых сдвигов невозможны.Цель изобретения - расширение частотного диапазона и упрощение устройства.Поставленная цель достигается тем, что цифровой Фазометр, содержащий умножитель частоты, связанный с первым элементом И, к выходу кото 847221рого подключен счетчик импульсов, фазовременной преобразователь, подсоединенный ко входным клеммам фазометра, дополнен делителем частоты с переменным коэффициентом деления, включенным между одним входом фазовременного преобразователя и умножи, телем частоты, а также вторый элементом И и делителем частоты, включенным между выходом делителя с переменным коэффициентом деления и первым входом второго элемента И, ко второму входу которого подсоединен выход фазовременного преобразователя, а вход второго элемента И соединен с одним из входов первогоэлемента И.На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства,на фиг. 2 - временные диаграммы устройства.Фазометр состоит из фазовременного преобразователя 1, делителя 2 спеременным коэффициентом деления(ДПКД), умножителя 3 частоты, делителя 4 частоты, первого элемента5 И, второго элемента 6 и счетчика7 импульсов.Один из входов фазовременного пребразователя 1 подключен ко входуделителя 2 с переменным коэффициентом деления, выход которого поступает на вход умножителя 3 частотыи делителя 4, а выход делителя 4подключен к одному входу второгоэлемента б И, второй вход которогосоединен с выходбм фазовременногопреобразователя 1, выход второгоэлемента б И соединен с одним из входов первого элемента 5 И, а второйвход соединен с выходом умножителя3, выход первого элемента 5 И соединен со входом счетчика 7 импульсов.Напряжение 0 = У ьи сь с иО Ч вп (вс) фазовый сдвигмежду которым измеряется, поступает на фазовременной преобразователь 1, который формирует временныеинтервалы, пропорциональные фазовому сдвигу Ю . Одновременно одно извходных напряжений делится по частотеяа коэффициент Кэ делителем 2 спеременным коэффициентом деления,КоэффициенТ деления ДПКД 2, например, может принимать значения Кэ =1) 2, 3) , 10, , 1000Выходной сигнал ДПКД 2 умножаетсяпо частоте на постоянный коэффициентК умножителей 3 частоты, обеспечивакцим умножение по частоте с равномерным заполнением периода умножаемой частоты и делится, например на2,делителем 4 частоты, выходной сигнал которого поступает на один извходов элемента 6 совпадения. Выходной сигнал фазовременного преобразователя 1 логически перемножаетсяэлевентом 6 И с выходным сигналом делителя 4 частоты. Серия из К импульсов, длительность которых равна с , в каждом измерительном цикле с выхода второго элемента 6 Ипоступает на первый элемент 5 И.Первый элемент 5 И обеспечивает прохождение импульсов скв , умноженнойчастоты, численное значение которойравно 5 = 3610, в течениеинтервала времени ас = Кс.19 Счетчик 7 импульсов преобразует последовательность импульсов й в циф"ровой код. Коэффициент умножениячастоты выбирается обычно равнымК 36 10, где и = 1, 2, 3и результат измерений отсчитываетсянепосредственно н градусах или долях градуса. При значении коэффициента КЬ = и ДПКД частотный диапазонфазометра расширяется в сторону верхних частот соответственно в п раз.При этом результат измерения фиксируется в тех же единицах (градусахили долях градуса), определяемыхвыбранным значением коэффициентаумножителя частоты. Действительно, 25 при КЭ = 1 фазовый интервалс1 =ЧИСЛО ИМПУЛЬСОВ,с 2 ж г ипоступающее на счетчик 7 в измериК Чтельном цикле М=, на высокихчастотах при Кэ - 1 время, в течениекоторого квантующие импульсы пос уКа.пают на счетчик 7 ьЬ=хь+=2. вх35 число иМпульсов, поступающее на счЕтчик 7 в одном измерительном циклеИКд ЧСЬЧ ПЗХ Кь Чф г" зх ь4 О Таким образом, в предлагаемом устройстве значительно ослабляются требования к широкодиапазонности умножителя частоты, кстарый может работать лишь в узком диапазоне частот.45ЗХ 3 ПОХ 31+4вввв мв Эгде КВ 1, КЬ 1+1 - -тое и и (+1)-156 значения коэффициента деления ДКПД 2. Частотный диапазон Фазоизмерителя При этом остается неизменным. Формула изобретенияЦифровой фазометр, содержащий умножитель частоты, связанный с первым элементом И, к выходу которого4 о подключен счетчик импульсов, фазовременной преобразователь, подсоединенный ко входным клеммам фазометра, о т ли ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения частотного диапаб 5 зона и упрощения устройства, он847221 Фиг.1 Уа Ог Риг. г Составитель В. ЕремеевРедактор О. Персиянцева Техред М. Рейвес Корректор Г,Реюетник. Заказ 5480/71 Тираж 732 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретеиий и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 дополнен делителем с переменным ко,эффициентом деления, включенным между одним входом фазовременного преобразователя и умножителя частоты,а также вторым элементом И и делителем частоты, включенным между выходом делителя с переменным коэффициентом деления и первым входом второгоэлемента И, ко второму входу которого подсоединен выход фаэовременного преобразователя, а выход второгоэлемента И соединен с однимиэ вхоцов первого элемента И. Источники информации,5 принятые во внимание при эксйертиэе1. Авторское свидетельство СССРМ 216841, кл. 6 01 й 25/00, 1966.2. Авторское свидетельство СССРР 387302, кл. 6 01 й 25/00, 1973