Цифровой преобразователь для фазометра

(71) Красноярс юл. Р 14й политехнический инсти ключить не испо 4 ь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАНИЕ И АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССР В 423066, кл. С 01 В 25/00, 1974.Авторское свидетельство СССР Ф 741186, кл. 0 01 Б 25/00, 1980.(54) ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ФАЗОИЕТРА(57) Изобретение относится к электро-радиоизмерительной технике иФможет быть использовано при разработке фазометрических устройств повышенной точности. Цель изобретения,ЯО 122473 повышение точности измерения в случае, когда на информационный сигнал наложена импульсная помеха, Устройство содержит стробоскопический преобразователь 1, аналогоцифровой преобразователь 2, синхронизатор 3, делитель 4 частоты, блок 5 задержки, запоминающий блок 6, блок 7 выявления максимального или минимального кода, триггеры 8 и 9 и блок 10 ключей. Введение в устройство блока задержки, запоминающего блока, триггеров и блока ключей и образование новых связей между элементами устройства позволяет исиз дальнейшей обработки ильзовать входной информацисигнал, искаженный частичнлностью помехой. 1 ил.122Изобретение относится к электрорадиоиэмерительной технике и можетбыть использовано при разработке фазометрических устройств повышеннойточности.Цель изобретения - повышениеточности измерения, в случае когдана информационный сигнал наложенаимпульсная помеха, за счет того,что входной информационный сигнал,искаженный частично или полностьюпомехой, исключается из дальнейшейобработки и не используется.На чертеже изображена структурная схема цифрового преобразователя для фазометра,Цифровой преобразователь для фазометра состоит иэ стробоскопического преобразователя 1, соединенного с аналого-циФровым преобразова -телем 2, синхронизатора 3, подключенного к делителю 4 частоты, блока5 задержки, запоминающего блока 6,а также иэ последовательно включенных блока 7 выявления максимальногоили минимального кода, первого 8 ивторого 9 триггеров, блока 10 ключей. Первый и второй входы запоминающего блока 6 подключены к первомуи второму выходам аналого-цифровогопреобразователя 2, третий вход запоминающего блока 6 - к второму выходу делителя 4 частоты, а выход запоминающего блока 6 соединен с первым входом блока 1 О ключей. Выходблока 10 ключей является выходом цифрового преобразователя для Фазометра,Цифровой преобразователь для Фазометра работает следующим образом.Входной информационный сигналвместе С положенной на него импульсной помехой поступает на стробоскопический преобразователь 1. На синхронизатор З.поступает опорное напряжение, а на его выходе присутствуют импульсы с периодом ь=Т/Р, гдеТ - период входного сигнала, Р -количество точек отсчета в одномпериоде входного сигнала. Стробоскопический преобразователь 1 квантует входной сигнал по времени, т.е.производит выборку и запоминаниемгновенных значений входного сигнала в момент воздействия импульсовс выхода синхронизатора Э на время,необходимое для обработки информации аналого-цифровым преобразователем. На первом выходе аналого-цифрового преобразователя 2 формируется цифровой код, пропорциональный мгновенному значению входного напряжения Цифровые эквиваленты мгновенных значений входного напряженияпо сигналу "конец преобразования"со второго выхода аналого-цифрового преобразователя заносятся в запоминающий блок 6 по адресам, формируемым делителем 4 частоты, емкость которого равна количеству точек отсчета Р. Запоминающий блок 6 состоит из Р ячеек памяти. Разрядность каждой ячейки равна разрядности аналого-цифрового преобразователя 2. Таким образом, коды всех отсчетов располагаются в запоминающем блоке 6,На выход устройства коды отсчетовпоступают только при открытых ключахблока 10 ключей, Количество ключейв блоке 10 ключей равно разрядностианалого-цифрового преобразователя 2, т,е, каждый разряд кода отсчета проходит через свой ключ, а управляются все ключи одновременно, При отсутствии помех информация на выход устройства проходит с задержкой на один период входного сигнала. В течение первого периода происходит заполнение ячеек запоминающего блока6 и только в следующем периоде входного сигнала коды отсчетов начинают проходить на выход в порядке поступления их на вход запоминающего блока6 В тот момент, когда код из ячейки запоминающего блока 6 поступает на вхоц блока 10 ключей, в эту же ячейку записывается код отсчета,получаемыи в текущем периоде входного сигнала. Импульсная помеха, напоженная на сигнал, искажает значение кода отсчета с выхода аналогоцифрового преобразователя 2, Амплитуда входного сигнала не должна превылать определенного порога У, меньшего максимального размаха амплитудной характеристики аналогоцифрового преобразователя 2. Тогда критерием появления импульсной помехи и искажения ею входного сигнала является появление максимального (или минимального) значений кода, Факт появления одного из этих значений (превьппение порога) выявляется блоком 7 выявления максимального или минимального кода и запоминается первым триггером 8. Таким образом, первый триггер 8 фиксирует Факт искажения входного сигнала импульсной помехой. Второй триггер 93 1 управляет работой блока 10 ключей, В случае, если в прошедшем периоде искажений не было, то второй триггер 9 стоит в положении, разрешающем работу ключей в блоке 10 ключей. Если было хотя бы одно искажение, то в конце периода входного сигнала импульсом с выхода. делителя 4 частоты второй триггер 9 переводится в состояние, запрещающее работу ключей. В этом состоянии второй триггер 9 стоит до конца вновь начавшегося периода, Установка первого триггера 8 в нулевое состояние производится несколько позднее переписи его состояния во второй триггер 9, Это обеспечивается блоком 5 задержки.Таким образом, периоды входного сигнала, полностью или частично пораженные импульсной помехой, в дальнейшей работе не используются, что приводит к повышению точности измерения.Погрешность прототипа в рассмотренном случае можно оценить .следующим путем.Представим входной сигнал в виде:Я(1)=Ц эю(и,+у,)+ (,)+ Е (Ч),1=1где первое слагаемое - входной информационный сигнал амплитуды Б частоты я и фазы, а второе - импульсная помеха, состоящая из г гармоник частоты ю, амплитудой Б; с соответствующими фазами ц; . При я,=Ки можно говорить о поражении импульсной помехой каждого К-го периода входного сигнала.Поскольку время измерения ограничивается целым числом периодов входного сигнала Т =Е 29/У (Е= =1,2,3), то результат измеренияЧ=- Г- Ч(2)=огде ц -фазовый сдвиг, вычисляемыйв 1-ом периоде входного сиг нала,При отсутствии импульсных помех последовательность ; (ОсЕ) представляет собой статически однородную последовательность случайных чисел с математическим ожиданием. В случае поражения импульсной помехой ш периодов в последовательности с5 ( - .+цр =- с. Я+ Щр Здесь значение выброса представлено суммой числа, принадлежащего статически однородной совокупностии случайного приращения ь .Погрешность измерения: Ще Д(О СЕ р:о 151Для приближения оценки максимального значения погрешности положим: ьс "- ьсу :360Тогда 20(3) Щ = - 360 В предлагаемом цифровом преобразователе для фазометра пораженный период исключается из дальнейшей обработки. Рассматриваемая погрешность исключается для И Б,где 11 - высота импульса помехи.30Для Бс 11 предлагаемое базовое устройство и прототип равноценны. Амплитуда сигнала 11 всегда меньшепорога Б, т.е, 11-11,=611)0. При малых значениях широкополосных шумов 35 легко обеспечить такие значения ь 11,при которых погрешность измеренияьв предлагаемым устройством не пре"овзойдет 1 . Принимая во внимание самый неблагоприятный случай ш/Е=1/2, 4 О получим, что предлагаемое устройство эффективнее прототипа в ьс, //ь(у =180 раз. Формула и э обретения45 Цифровой преобразователь дляфаэометра, содержащий стробоскопический преобразователь, соединенныйс аналого-цифровым преобразователем 50 и входом информационного сигнала,последовательно включенные синхронизатор, вход которого соединен свходом опорного сигнала, и делительчастоты, о т л и ч а ю щ и й с я 55 тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен блоком задержки, запоминающим блоком, последовательно включенным блоком выяв 224738 апоявляется ю чисел - выбросовдисРкретного случайного процесса ц3Тогда (2),можно записать в виде:1224738 Составитель В.ШубинРедактор А.Ревин Техред Н.Бонкало Корректор Е.Сирохман Заказ 1947/45 Тираж 728 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5.Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная,4. ления максимального или минимального кода, первым триггером, вторымтриггером, блоком ключей, причем первый и второй входы запоминающегоблока подключены к первому и второмувыходам аналого-цифрового преобразователя, третий вход запоминающегоблока - к второму выходу делителячастоты, а выход запоминающего бло,ка - к первому входу блока ключей, вход блока выявления максимального или минимального кода соединен с первым выходом аналого-цифрового преобразователя, при этом второй вход второго триггера подключен к первому выходу делителя частоты,а второй вход первого триггера-к первому выходу де 1 Олителя частоты через блок задержки.