Высокочастотный фазометр

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК К АВТОРСКОМУ что, с мерений поминаю при это с выход вх ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Куйбышевский политехнический институт им. В.В.Куйбышева(56) 1. Смирнов П.Т. Цифровые фазометры. Л Энергия", 1974, с.43, рис.17.2. Авторское свидетельство СССР(54)(57) ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ФАЗОМЕТР,содержащий входной коммутатор, одиниз входов которого является входом исследуемого сигнала, другой - входомопорного сигнала, а управляющий входсоединен с выходом блока управления,к выходу входного коммутатора последовательно подключены преобразователь спектра сигнала и формировательсигнала, а также тактовый генератор,выход которого соединен.с первымвходом ключа, и низкочастотный фазометр, о т л и ч а ю щ и й с я темЯО. 112555 целью повышения точности из - ,введены переключатель, защий блок и адресный счетчик,м вход переключателя соединеном формирователя сигнала, одиниз выходов переключателя через запоминающий блок соединен с первымодом низкочастотного фаэометра,а другой - с вторым входом низкочастотного фазометра, адресные входызапоминающего блока подключены к выходам адресного счетчика, выходключа соединен с синхроннэирующимивходами запоминающего блока и низкочастотного фазометра и с счетнымвходом адресного счетчика, выходпереполнения которого подключен куправляющему входу блока управления,соединенного, выходами с управляющимивходами переключателя, ключа, адресного счетчика, запоминающего блокаи низкочастотного фаэометра, синхронизирующий вход преобразователя спектра сигнала подключен к выходу тактового генератора, а его второй входсоединен с входом опорного сигналавходного коммутатора,30 1 11255Изобретение относится к радиаизмерительной технике,Известен двухканальный фазометр,содержащий смеситель, фильтр и ограничитель в каждом канале, гетерадин,5генератор квантующих импульсов,электронный ключ и счетчик 1 .Недостаткам двухканального Ааэометра является внесение дополнительной погрешности за счет неидентичности фазовых сдвигов в преобразователях спектра для каналов опорной ииэмеряембй фазы.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являстся вы 15сокочастотный фазометр, содержащийвходной коммутатор, один из входовкоторого является входом исследуемого сигнала, другой - входом опорного сигнала, а управляющий входсоединен с выходом блока управления,к выходу входного коммутатора последаватегьно :адключены преобразователь спектра сигнала и формировательсигнала, а также тактовый генераторвыход которого соединен с первымвходом ключа, и низкочастотный фаэометр Р .Однако известный высокочастотныйфазаметр не обеспечивает высокуюточность измерений.Цель изобретения - повышение точности измерения.Поставленная цель достигаетсятем, чта в высокочастотный фаэометр,содержагяй входной коммутатор, адин З 5из входов которого является входомисследуемого сигнала, другой - входомопорного сигнала, а управляющийвход соединен с выходом блока управления, к выходу входного кажгутатора 40последовательно подключены преобразователь спектра сигнала и формирователь сигнала, а также тактовый генератор, выход которого соединенс первым входом ключа, и низкочастот-ный фазометр, введены переключатель,запоминающий блок и адресный счетчик,при этом вход переключателя соединенс выходом формирователя сигнала,один из выходов перекл 1 ючателя через 50запоминающий блэк соединен с первымвходом низкочастотного фазометра,а другойс вторым входом низкочастотного азометра, адресные входызапоминающего блока подключены к55выходам адресного счетчика, выходключа соединен с синхронизирующимивходами запоминающего блока и низко 54 2частотного фазометра и с счетным входам адресного счетчика, выход переполнения которого подключен к управляющему входу блока управления, соединенного выходами с управляющими входами переключателя, ключа, адресного счетчика, запоминающего блока и низкочастотного фазометра, синхронизирующий вход преобразователя спектра сигнала подключен к выходу тактоного генератора, а его второй вход соединен с входам опорного сигнала входного коммутатора.На чертеже приведена структурная электрическая схема высокочастотного фаэаметраВысокочастотный фазаметр, содержащий входной коммутатор 1, один из входов которого является входом исследуемого сигнала, другой - входом опорного сигнала, а управляющий вход соединен с выходом блока 2,управления к выходу входного коммутатора 1 последовательно подключены преобразователь 3 спектра сигнала и формирователь ч сигнала, а также тактовый генератор 5, выход которого соединен с первым входам ключа 6, низкочастотный фазометр 7, переключатель 8, запоминающий блок 9 и адресный счетчик 10.Преобразователь 3 сгектра сигнала содержит, например, смеситель 11, фильтры 12 и 13, модулятор 14, делитель 15 частоты, усилитель 16, Низкочастотный фазометр 7 состоит, например, иэ триггера 17, схемы 18 совпадения, счетчика 19, Блок 2 управления включает в себя, например, триггеры 20 и 21, логический элемент И, элемент ИЛИ 22 и элемент И 23.Высокочастотный фазаметр работает следующим образом. Перед измерением по команде "Сброс" устанавливаются в исходные (нулевые) состояния адресный счетчик 10 и триггеры 20 и 21 блока 2 управления. При этом нулевой потенциал с прямого выхода триггера 21 устанавливает входной коммутатор 1 в полажение, соот" ветствующее надключению к входу преобразователя 3 спектра сигнала, вход измеряемого сигнала отключен. Этим же потенциалом переключатель 8 подключает выход формирователя ч к входу запоминающего блока 9. Потенциал с инверсного выхода триггера 21 подается на вход запоминающего блока 9, устанавливая ега в режим "Запись".3 1125В преобразователе 3 спектра сигнала опорный сигнал Лазы (о с частотойо1 преобразуется в низкочастотныйсигнал. Для уменьшения ошибки дискретизации при измерении Фазы частотана выходе преобразователя 3 должнаабыть кратна частоте 1 тактового .генератора 5. Это может быть достигнуто следующим образом. Делитель 15частоты делит частоту 1 тактовогогенератора 5 в 11 раз. Модулятор 14модулирует частоту входного сигналачастотой 1 ц . фильтр 12 выделяетиз спектра выходного .сигнала модулятора 14 сигнал с частстай 1 -С С(нлио+ 1/О), которыйг поступает на смеситель 11, Фильтр 13 выделяет из усиленного усилителем 16 выходногосигнала смесителя 11 составляющую . с частотой 1 , 11, которая подаетсяна вход формирователя 4. Формирователь 4 преобразует синусоидальный .сигнал в сигнал прямоугольной Аормы типа меандра, фронты которогосоответствуют моментам перехода через 25нуль входного синусоидального сигнала, а уровни соответствуют нулевому иединичному значениям цифровых элементов, применяемых в устройстве.Измерение начинается при поступлении команды "Пуск" на установочный вход триггера 20 блока 2 управления. Сигнал с прямого выхода триггера 20 включает ключ 6, в результате чего импульсы с тактового генератора5 начинают поступать на адресный счетчик 10. Код с выходов адресного счетчика 10 поступает на запоминающий блок 9, определяя адрес ячейки памяти, в которую производится40 запись информации о значении опорной фазы в данный момент времени. Синхронизация записи информации в запоминающий блок 9 производится тактовым генератором 5. Так как частота45 тактового генератора 5 в и раз больше чем выходная частота преобразоУ. вателя 3 спектра сигнала, то за период иноформации запишется в и ячеек памяти. Для усреднения ошибок за счет нестабильности измеряемого50 процесса в запоминающем блоке 9 необходимо записать информацию о нескольких периодах сигнала с выхода 554 Япреобразователя 3 спектра сигнала (допустим, о 1 периодах). Тогда необходимая емкость запоминающего блока 9,и, следовательно, адресного счетчика 10 определяются соотношением В = и 1После поступления на адресный счетчик 10,импульсов происходит его переполнение. Им-пульс переполнения с выхода адресного счетчика 10 поступает на блок 2 управления, устанавливая триггер 21 в. единичное состояние. В результате изменяется потенциал на входе запоминающего блока 9, переводя его в режим "Чтение", кроме того, происходит переключение входного коммутатора 1 и переключателя 8. На вход преобразователя 3 спектра сигна. ла начинает поступать исследуемый сигнал. Преобразоваццый сиг 1 ал подается ца Аорм 11 рователь 4 ц далее через переключатель 8 на вход низко" частотного Аазометрд 7, На второй вход низкочастотцого Разометра 7 подается сцгцал, считываемый с выхода запоминающего блока 9. Счцтыва. нце производится сицАазцо с записью через К периодов после записи путем вторичцого заполнения адресного счетчика 10 до его переполнения, Сигнал переполнения адресного счетчика 10 поступает ца блок 2 управления, где через элемент И 23 и схему ИЛИ 22 сбрасывает триггер 20 в исходное состояние. В результате происходит выключение ключа 6 и окончание процесса измерений, Низкочастотный газометр 7 может состоять, например, из триггера 17, схемы 18 совпадецця ц счетчика 19. Триггер 17 производит Аормирование времен" цых ворот между афронтами сигналов опорной и измеряемой Лазы. Импульсы тактового гецератора 5 поступают ца вход счетчика 19 через схему 18 совпадения только в течение действия этих временных ворот. Прц выборе,час" тоты тактового генератора 5,кратйой величине 11=36число импульсов, записанных в счетчике 19, соответствует измеряемой Фазе.Высокочастотный газометр обеспечивает высокую точность измерений.1125554 Составитель Р, КузнецоТехред Т.Фанта Корректор О. Тигор ктор 0 Подписно илиад ППП "Патент", г: Ужгород,роектна аказ 8534/34 Тираж 710 ВНИИПИ Государственного комитета С по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб.