Фазометр

(19) 111) 3(51) С 01 й 25/00 БРЕТЕ ЬС АВТОРСКОМУ 44. Алексеетитут им етельство СССР5/00, 1974.заведений.ИГ, 9 1, 1971,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗО(54) (57) ФАЗОИЕТР, содержащий формирователь последовательности импульсов, первый и второй интеграторы,соединенные через блок деления с индикатором фазы, и триггер, ол.ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности измерений за счетобеспечения независимости времениинтегрирования от частоты, он снабжен тремя ждущими мультивибраторами, тремя элементами И, генераторомимпульса запуска и источником постоянного напряжения, при этом первый выход формирователя послеповательнос-, ти импульсов подключен к первым входам первого и второго элементов И, :вторые входы которых подключены к выходам первого и второго ждущих мультивибраторов соответственно,причем вход второго ждущего мультивибратора соединен с выходом первого ждущего мультивибратора, вход которого подключен к выходу генератора импульсов запуска, выходы первого и второго элементов И подключены к соответствующим входам триггера, выход которого подсоединен,к входу третьего ждущего мультивибратора,первому входу третьего элемента И, второму входу первого интегратора и к входу запуска индикатора фазы, второй выход формирователя последовательности импульсов подключен к второму входу третьего элемента И, выход которого соединен с вторым входомвторого интегратора, первые Я ,входы первого и второго интеграторов подключены к источнику постоянного напряжения, а третьи входы - к выходу третьего ждущего мультнвнбратора.Изобретение относится к фазоизме-. ,рительной технике и может быть использовано для измерения разности фаз гармонических сигналов при их импульсном характере, а также при измерении Фаз непрерывных сигналов, 5 при малом времени обращения к ним.Известен Фазометр, позволяющий измерять фазу гармонических сигналов при их импульсном характере и исполь; зующий преобразование Фазы ц во временной интервал Д Т с последующим нахождением отношения Д Т к периоду измеряемого сигнала Т в аналоговом виде 11 .Недостатком этого Фазометра явля ется снижение точности измерений в области высоких частот диапазона из.- . мерений за счеъ уменьшения времени измерения.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является фазометр, содержащий формирователь последовательности импульсов ЬТ и Т, два интегратора, нуль-органы и триггеры, осуществляющие операцию дедения и преобразонатвль информации о Фазе в цифровой вид индикатор фазы), соединенный через блок деления с интеграторами 2 .Недостатком прототипа является ,З 0 снижение точности измерений в области высоких частот диапазона измерений за счет уменьшения периода Т сигнала и, Следовательно, ЬТ, а снижающее точность измерений влияние напряжв ния смещения нуля интеграторов возрастаетЦель изобретения - повьпавнив точности измерений за счет обеспечения независимости времени интегрирования 40 от частоты сигнала.Поставленная цель достигается тем, что фазометр, содержащий Формирователь последовательности импульсов, первый и второй интеграторы, соеди-.:45 ненные через блок деления с индикатором фазы и триггерснабжен тремя ждущими мультивибраторами, тремя элементами И, генератором импульса запуска и источником постоянного на пряжения, при этом первый выход формирователя последовательности импульсов подключен к первым входам первого и второго элементов И, вторые входы которых подключены к выходам 55 первого и второго ждущих мультинибраторов соответственно, причем вход второго ждущего мультивибратора соединен с выходом первого ждущего мультивибратора, вход которого подключен к выходу генератора импуль- в 0 сов запуска, выходы первого и второго элементов И подключены к соответствующим входам триггера, выход которого подсоединен к входу третьего ждущего мулътивибратора,перному входу третьего элемента И, вто рому входу первого интегратора и к входу запуска индикатора фазы, второй выход формирователя последовательности импульсов подключен к второму входу третьего элемента И, выходкоторого соединен с вторым входом второго интегратора, первые входы первого и второго интеграторон подключены к источнику постоянного напряжения, а третьи входы - к выходу третьего ждущего мультивибратора.Введенные в схему Фазометра новые элементы - первый и второй ждущие мультивибраторы и элемент И позволяют создать интервал времени интегрирования равныйТ, причем И изменяется от 1 на низкочастотном краю диапазона до значения "- ЙД, гдв Г вис высшая частота диайазона частот, Гни - низшая частота. диапазона частот. Таким образом, время интегрирования практически становится независимым от частоты, генератор импуль-. сон запуска определяет .начало времени интегрирования, а третий ждущий мультинибратор осуществляет сброс интеграторов, которые выполнены как интеграторы с запоминанием и сбросом.На фиг.1 изображена блок-схема Фазометра, "на Фиг.2 - схема применяемого интегратора.Фазометр содержит формирователь 1 последовательности импульсов, первый интегратор 2, второй интегратор 3, генератор 4 импульсов запуска, первый ждущий мультивибратор 5, второй ждущий мультивибратор б, третий ждущий мультивибратор 7, первый элемент И 8, второй элемент И 9, третий элемент И 10, источник 11 постоянного напряжения, триггер 12, блок 13 деления и индикатор 14 фазы циф" роной вольтметр). Интеграторы содержат дифференциальный операционный усилитель 15, резисторы 16-19 равного номинала, интегрирующий конденса.тор 20, ключи 21 и 22 интегрирования, ключ 23 сброса. При этом, Формирова" тель 1.соединен по первому выходу с первыми входами элементов И 8 и 9, вторые входы которых соединены с выходами последовательно соединенных ждущих мультивибраторов 5 и 6, вход первого из которых подключен к генератору 4, выходы элементов И 8 и 9 подсоединены к триггеру 12, выход которого соединен с вторыми входами элемента И 10, интегратора 2 и индикатора 14, сигнальный вход которого через блок 13 деления соединен с выходами интеграторов 2 и 3, первые входы которых подключены к источнику 11, а третьи входы " к ныходу ждущего мультивибратора 7, при этом второй выход формирователя 1 через элемент И 10 соединен с вторым входом интегратора 3.Фазометр фиг.Ц работает следую- пульсов, которые подаются на второйвход вход ключей 21 и 22 интегрироИмпульс с генератора 4 передним вания второго интегратора 3, Нафронтом запускает первый мультивиб- первые (сигнальные ) входы перворатор .5, который вырабатывает им- го и второго интеграторов 2 и 3пульс длительностью Тнг , где 1 5 от источника 11 подано напряжение ЦЧИ 5 . л1период низшей частоты диапазона изме- так как постоянные вРемениинтегрения, Этот импульс подается на вто- раторов 2 и 3 выбраны одинаковыми,рой вход первого элемента И 8 и одно- на выходе второго интегратора появлявременно на вход мультивибратора 6; ется напряжение, равное зРц азапускает его передним фронтом, при 10 на выходе первого интегратораф и,этом мультивибратор вырабатывает им- Результат деления этих напряженйй спульс такой же длительности, как и блока 13 подается на цифровой вольт.мультивибратор 5, Импульс с выхода метР 14, отградуированный в единицахмультивибратора 6 подается на второй Фазы. Сброс интеграторов 2 и 3 передвход элемента И 9На первые входы 15 следующимциклом измерения осущест-"первого и второго элементов И 8 и 9 , вляется задним фронтоМ импульса мульпОдаются короткие импульсы с первого тивибратора 7, который подается навыхода формирователя 1, период сле- третьи входы (входы ключа 23 сбросадования которых равен периоду вход- первого и второго интеграторов 2 и 3.ных сигналов фаэометра. На выходы , Режим Работы интеграторов характерипервого и второго элементов И 8 и 9зуется следующим состоянием ключей:и ходят те короткие импульсы, кото- режим интегрирования - ключи 21 и 22Рые совпадают с импульсами на вторых замкнуты ключ 23 разомкнут Режимвходах этих элементов И. Первый из . . запоминания - все ключи разомкнутыЮэтих импульсов с в да первого зле реж " сброса - к и 21 и 22 разомкмента И 8 переводит триггер 12 в од нуты ключ 23 замкнут,но устойчивое состояние, первый короткий импульс с выхода второго эле- Время инмента И 9интегрирования в предлагае-гоепереводит триггер 12 в дру- .мом фазометре бе при лю ом диапазонезоустойчивое состояние, Таким об- частот измра ом, на выходе триггера 12 форми- чем в двот измерения меняется не болееруется импульс длительностью и Т, п (в два раза, в то время в п тР прототиЭтотпе базовом объекте) оно изменяется(тот импульс подается на второй вход в столько азвхо к чед лючей 21 и 22 интегрирования) тота диапазона измеько раз, в сколько высшая час"первого интегратора 2 йпервы вход шей частоты нап имепазоиа измерения больше низтретьего элемента И 10 и пе 35апример, при частотноми передним диапазоне 10 время инте и овафронтом он запускает мультивибратгрирования7, а задним - индикатор 14 Нор уменьшается в 10 аэр по сравнению србй.вход третьего элемента И 10 поа вто- низшей частотой что иУ приводит к воздается импульс с второго выход ф,растанию погрешностей заа ор-, ния нуля интег атосчет смещемирователя. 1.с длительно ть й 40р Ра. Эта погрешностьст ю, равно в предлагаемом Фазомет еЧ и на выход ее пройдут только И имРаэменьше.Ф етре будет в 51057876 Составитель А.СтаростинаТкач Техред Л.Микеш Корректор Г.Решет едакт о ал ППП фПатентф, г.ужгород, ул.Проектная, 4 Заказ 958048 Тираж 710 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и:отк 113035, Москва, Ж, Рауюск