Устройство для отображения векторных диаграмм на экране элт

СОЮЗ СОВЕТСКИХООРРРРРРРтижРЕСПУБЛИК СЮ С 09 а 1 12 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСНООУ СВИСВТВАЬСТВУ.(088. 8)ческие измерения,А.В. и Думина Е.М.1980,свидетельство СССР09 В 23/18, 1980 Бюл. анов инс ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 07 НРЬ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯВЕКТОРНЫХ ДИАГРАММ НА ЭКРАНЕ ЭЛТ,содержацее измеритель амплитудыи измеритель сдвига фаз, входы ивыходы которых являются соответственно первыми и вторыми входами и выходами устройства, схему сравнения,вход которой соединен с входом измерителя амплитуды, генератор импульсов и переключатель режима, о т л и.ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения класса решаеьих задачпутем отображения амплитудно-фазовых соотношений информационного сигнала, оно содержит узел выделения модуля, вход которого соединен с в рым входом измерителя сдвига фаз, сумматор, первый вход которого подключен к выходу измерителя сдвига фаз, счетчик, входы которого соединены с выходами генератора импульсов и переключателя режима, а выходс вторым входом сумматора, первый коммутатор, информационные входы которого подключены к выходам сумматора и счетчика, а управляяций вход - к выходу схемы сравнения, синусно-косинусный преобразователь, вход которого соединен с выходом первого коммутатора, второй коммутатор, информационные входы которого подключены соответственно к пер. вому входу измерителя амплитуды и к выходу узла выделения модуля, а управлякщий вход - к выходу схема сравнения, и два умножителя, первые входы которых соединены с выходом второго коммутатора, вторые входы - с выходами синусно-косинусного преобразователя, а выходы являются соответственно третьим и четвертым выходами устройства, 1062765Изобретение относится к средствамобучения и наглядным пособиям дляучебных целей и предназначено дляотображения на экране осциллографав виде векторной диаграмж комплексных амплитуд Ц и 0 синусоидальных 5напряжений О 0 Щ = О 0 бп 6 дОС Я = Ос ва (Ы 1 - Ь (У).,Векторные диаграммы являются наиболее удобной для учебных целей Формой представления токов и напряжений в цепях с синусоидальными источниками энергии, Они позволяют наглядно представить амплитудно-фазовые соотношения между токами и 5 напряжениями проверить законы Кирх- . гофа.Известно устройство для отображения векторных иаграмм, содержащее измеритель амплитуды, измеритель 20 сдвига Фаз и блок управления 11),Недостатком данного устройстна является трудоемкость процесса построения векторных диаграмм.Наиболее близким по технической 25 сущности к предлагаемому является устройство для отображения векторных диаграмм на экране ЭЛТ, содержащее задающий генератор, соединенный через параллельно включенные формирователи имитируемых сигналов с формирователем уровней сигналов, который подключен через последовательно соединенные согласующий блок и формирователь сигналов реального процесса к измерителям параметров сигналов и соотношения параметров, блок управления, соединенный с формирователями имитируемых сигналов, формирователь вспомогательных сигналов, соединенный с задающим генера тором и блоком управления, и блок изменения Фазы вспомогательных сигналов, подключенный к формирователям сигналов реального процесса и вспомогательных сигналов и к из мерителю соотношений параметров, который содержит последовательно нключенный фазовый дискриминатор, интегратор и пороговый блок 2,Известное устройство позволяет получить амплитудно-фазовые соотношения между изучаемым и принимаемым сигналами.Недостатками известного устройства являются низкое быстродействие и невысокая точность воспроизведения сигналов.11 елью изобретения является повышение быстродействия и точности устройства путем отображения динамической составляющей информацион ного сигнала.Поставленная цель достигается тем, что устройство для отображения векторных диаграмм на экране ЭЛТ, содержащее измеритель амплитуды и 65 измеритель сдвига Фаз, первые и вто.рые входы и выходы которых являютсясоответственно первыми и вторымивходами и выходами устройства, схему сравнения, вход которой соединенсо входом измерителя амплитуды, генератор импульсов и переключательрежима, содержит узел выделения модуля, вход которого соединен с вторым входом измерителя сдвига фаз,сумматор, первый вход которого подключен к выходу измерителя сдвига,Фаз, счетчик, входы которого соединены с выходами генератора импульсов и переключателя режима, а выходс вторым входом сумматора, первый;коммутатор, информационные входы которого подключены к выходам сумматора и счетчика, а управляющий вход -к выходу схемы сравнения, синуснокосинусный преобразователь, вход которого соединен с выходом йервогокоммутатора, второй коммутатор, информационные входы которого подключены соответственно к первому входу измерителя амплитуды и к выходуузла выделения модуля, а управляющий вход - к выходу .схемы сравнения и два умножителя, первые входыкоторых соединены с выходом второгокоммутатора, вторые входы - с выходами синусно-косинусного преобразователя, а выходы являются соответственно третьим и четвертым выходами устройства.На Фиг. 1 представлена функциональная схема устройства, на фиг.2 -осциллограмма устройстваф на фиг.3векторная диаграмма.Устройство содержит измеритель1 амплитуды, схему 2 сравненияизмеритель 3 сдвига фаз, сумматор 4,счетчик 5, первый коммутатор 6, первый умножитель 7, второй умножитель8, второй коммутатор 9, синусно-косинусный преобразователь 10, генератор 11 импульсов и переключатель12 режима, узел 13 выделения модуля.Устройство работает следующимобразом,Устройство осуществляет измерениеугла сдвига фаэ вр между входнымисинусоидальными напряжениями 001)==00 беоСд 1 и Ос Ф =Ос(СаФ.-ас), измерение амплитудных значений 00 и Ос иотображение на экране ЭЛТ комплексныхамплитуд 00 и 0 в виде векторСной диаграммы. Демонстрация векторной диаграммы производится в двухрежимах: статическом и динамическом.Напряжение, поступающее на перный вход устройства, условно принимается за опорное 00 Ю =Ц бпы 1 фиг, 2, а) , а напряжение, подаваемое на второй вход устройства - эа сигнальное цС 1 Й) .=О эи(1,1-ьф(фиг. 2,6)Измерители 1 и 3 осуществляютизмерение амплитуд Оо и Ос и фаэо30 Следовательно, на выходе первого коммутатора 6 появляется код ф =квпри А а 1 и =1 -Ы),при А = О. Код у поступает на вход синусно-косинусного преобразователя 1 0 у с ВыхОдОВ кОтОрОгО кОды сО 6 к и Ыо ш подаются на вторые входы первого и второго умножителей 7 и 8 соответственно.На информационные входы второго ,коммутатора 9 поступают напряжения Оо И) и ОЗСЩ) первого и второго вхо-,40 ;дов устройства и с выхода узла вы-вого сдвига Ь . Значений амплитуди Фазового сдвига индицируются на первом и втором выходах устройства.Код Ьк поступает на первый вход сумматора 4 на второй вход кото/5 рого подается код текущей фазы щ с выхода счетчика 5. На первый (счет-: ный) вход счетчика 5 поступают импульсы % с генератора 11 импульсов. В статическом режиме отображения векторной диаграммы счетчик 5 удержи О вается в нулевом состояйии сигналом обнуления Х с переключателя режима 12(цтек = 0).В динамическом режиме сигнал обнуления снимается, в результате чего содержимое счетчика 5 изменяется по пилообразному закону, имитируя периодическое возрастание текущей фазы опорного сигналащ= сдам от Одо 2 Я20Коды Итрах - ЬЩ) иЧепоступают на информацйонные входы первого коммутатора 6. управляющий сигнал первого коммутатора б формируется схемой 2 сравнения по закону (Фиг.2 з) 1А =1 к при 0 О0О, при ц Ц с О. деления модуля 13. Переключение второго коьмутатора осуществляется сиг- налом А. Таким образом во время положительных полупериодов напряжения Оеф на первые входы умножителей 7 и 8 поступает сигнал 0 м = Ое Ч (Фиг. 2 ), в результате чего на выходах умножителей 7 и 8 соответственно Формируются напряжения (Фиг. 2 ,е)"к="ОЮ СОЧЬО=0 оМ блпЕ,.Во время отрицательных полупериодов напряжения цо Щ сигнал на первых входах умножителей определяется выражением Од -- О ЯД .При этом напряжения на выходах умножителей 7 и 8 задаются системой (фиг. 2,е)Ц =0 Ю ЮВ (Ч - А ц- с(Ц йп (чд к).С выходов умножителей 7 и 8 сигналы подаются соответственно на третий и четвертый выходы устройства, которым соответствуют входы Х и: У ЭЛТ осциллографа, На экране ЭЛТ во время положительных полупериодов Ц ф Формируется вектор д , а во время отрицательных - к Х 0 , На частотах 1 з-Ж- исследуемых напряженаний, больших 20 Гц, глаз не воспринимает временного разделения при формировании иэображения, В статическом режиме изображение неподвижно, вектор.б совмещен с.осью ОХ, вектор ОС повернут относительно 0 на угол Ь Я по часовой стрелке (фиг. 3) . В динамическом режиме оба вектора вращаются против часовой стрелки, сохраняя угловое рассогласование Ь. ВНИИПИ Государстве по делам изобретени 113035, Москва, Ж