Фазометр

(57)измер ЗОМЕТРобретение относитсяельной технике, Цель обре тени повыш ие помехоустоичивости кополосных по и этом, еслих флуктув 0 зометр со ржит формиров вительный лог суммарна аций сра тели ампли иваемь да фазовы сигналов акочувс 6 выдел еск ызваноФна- никнолок ени ния инт стей, в 21 и 2 ент И-Н ов несовпа ных помехами, н превышает 9 иводит к во он вблизи г змерений. 2 полярн 1 ЛИ 14 юч и элеличие помех на пвениюмертвых менты И 17 эл15 нт аничныхил,эл триггер точек диапазона иг / ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ Н А 8 ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидИф 471554, кл. С 01Авторское свидет9 849096, кл. С 01 16, и блок 7 усреднения с дифференциальными входами, Введение в фазометр знаконечувствительного логического блока 3 выделения интерваловнесовпадения полярностей, включающего элементы И 8 и 9 и элемент ИЛИ 10,компаратора 4 скважности, содержащего фильтры 11 и 12 нижних частот икомпаратор 13 напряжения, и блока 5переключения позволяет фазометру выполнять цифровые измерения среднихзначений разности фаз в условиях воздействия как широкополосных, так и30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может бытьиспользовано при измерении среднихзначений разности фаз.Цель изобретения, - повьппение помехоустойчивости.. На Фиг,1 изображена функциональная схема предлагаемого фазометра;на Фиг,2 - диаграммы, поясняющиеего работу,Фазометр содержит формирователи1 и,2, знаконечувствительный логический блок 3 выделения интерваловнесовпадения полярностей, компаратор4 скважносги, блок 5 переключения,знакочувствительный логический блок6 выделения интервалов несовпадения полчрностей, блок 7 усредненияс дифференциальными входамиЗнаконечувствительный логическийэлок 3 выделения интервалов несовпа-.тения полярностей содержит, например,лементы И 8 и 9,входы которых явтяются входами блока, а выходы соеинены с входами элемента ИЛИ 1 О,омпаратор 4 скважности содержит,например, фильтры 11 и 12 нижнихчастот (ФНЧ), выходы которых соеди"иены с входами компаратора 13 напряжения, Знакочувствительный логический блок 6 выделения интервалов несовпадения полярностей содержит, на.пример, элемент ИЛИ 14 элементИ-НЕ 15, входы которых соединены свходами блока, триггер 16, элементыИ 17-20, входы которых соединены свыходами элементов 14 и,15 и триггера 16, а выходы - с элементами ИЛИ21 и 22, Блок 7 усреднения с дифференциальными входами содержит, например, генератор 23 счетных импульсов, соединенный с входами элементов И 24-26 и входом времязадающегоблока 27, элемент ИЛИ 28, входы которого соединены с выходами элементов 25 и 24, и реверсивный счетчик2;, входы которого соединены с элементами 27 и 28, входы которого соединены с выходами элементов 25 и 24,Входные сигналы поступают на формирователи 1 и 2, Прямые и инверсныевыходы формирователей 1 и 2 соединены с входами знаконечувствительногологического блока 3 выделения интервалов несовпадения полярностей, выходы которого соединены с входамикомпаратора 4 скважиости, выход которого соединен с управляющиМ входом блока 5 переключения, входы которого соединены соответственно с прямым и инверсным выходами второго Формирователя 2, а выход - с вторым входом знакочувствительного логического блока 6 выделения интервалов несовпадения полярностей, второй вход кот лого соединен с прямым выходом первого формирователя 1, а выходы - с входами блока 7 усреднения с дифференциальными входами, дополнительный вход которого соединен с выходом компаратора 4 скважности.Фазометр работает следующим образом.Синусоидальные сигйалы, среднее значение разности Фаз которых подлежит измерению, подаются на входы формирователей 1 и 2, на выходах которых формируются прямоугольные импульсы, Эти импульсы поступают на входы знаконечувствительного логического блока 3 выделения интервалов несовпадения полярностей, в котором с помощью элементов И 8 и 9 и элемента ИЛИ 10 формируются импульсы, соответствующие интервалам несовпадения полярностей входных сигналов, Характеристика преобразования мгновенного значения входной разности Фаз Ч в относительную длительность1импульса - для блока 3 (где зЯскважность импульса) показана на фиг.2 а.Одновременно выходные импульсы формирователей 1 и 2 непосредственно и через блок 5 переключения поступают на входы знакочувствительного логического блока 6 выделения интервалов несовпадения полярности, в котором с помощью элемента ИЛИ 14, элемента И-НЕ 15, триггера 16, элементов И 17-20, элементов ИЛИ 21 и 22 формируются прямоугольные импульсы, соответствующие интервалам несовпадения полярностей, причем при положительных фазовых сдвигах импульсы формируюся на выходе элемента ИЛИ 21, а при отрицательных - на выходе элемента ИЛИ 22, Характеристики преобразования мгновенного значения:входной разности Фаэ Ч в относительную длительность импульса 1для состояния "1" и "2" блока 5 Япереключения показаны на фиг.2 в,р соответственно.При воздействии на сравниваемые сигналы узкополосной помехи наблюдаются. флуктуации фазы сравниваемых сигналов, при этом, если среднее значение измеряемой разности фаз ср. лежит вблизи точек излом или разрыва характеристик фиг,2 а,в,д, мгновенное значение разности фаз за время усреднения будет неоднократно переходить через эти точки, в результате чего при усреднении будет иметь место значительная погрешность, Соответствуюшие характеристики преобразования средних значе 1 5 ний М в - показаны на фиг.2 б,г,е.соо оВ случае, когда -90 4 Ч 90 для импульсов на прямом выходе блока1Зз ) 2, так как - (0,5 (фиг,2 б),ср фЯпостоянная составляющая напряжения, выделяемая ФНЧ 11, больше постоянной составляющей напряжения, выделяемой ФНЧ 12, в результате чего на выходе компаратора 13 напряжения и 25 соответственно на выходе компаратора 4 скважности присутствует нулевой потенциал, блок 5 переключения находится в состоянии "1", блок 6 работает на линейном участке характеристики преобразования (фиг.2 г) и в зависимости от того, на каком из выходов блока 6 формируются прямо= угольные импульсы, в блоке 7 усреднения с дифференциальными входами счетные импульсы с частотой Рс у высч рабатываемые генератором 23 счетных импульсов, в течение измерительного времени Т, ,задаваемого времязадающим блоком 27, поступают через эле мент И 24 и элемент ИЛИ 28 либо через элемент И 26 на суммирующий либо вычитающий вход реверсивного счетчика 29Так как емкость реверсивно- го счетчика 29 выбирается соответст вующей разности фаз 360 , выходной код реверсивного счетчика 29 будет соответствовать разности фаз от 0 дос90 при входной разности фаз от 0 до 90 и от 270 до 360 при входной 5 д разности фаз от -90 до 0 (фиг.2 ж).В случае, когда Ч,р-90 или) 90 , для импульсов на прямом срвыходе блока 3 з2, так каксР-0,5(фиг.2 б),при этом постоянная со зсрставляющая на выходе ФНЧ 12 будет превьппать постоянную составляющую на вы -ходе ФНЧ 11, компаратор 13 напряжения переключится в единичное состояние, блок 5 переключения - в состояние "2", при этом блок 6 будет работать на одном из линейных участковхарактеристики преобразования(фиг,2 е).Единичный потенциал с выхода компаратора 4 скважности поступает также надополнительный вход блока 7 усреднения с дифференциальными входами, вкотором разрешает прохождение счетных импульсов с частотой Р /2 с второго выхода генератора 23 счетныхимпульсов, сдвинутых по фазе относительно счетных импульсов на егопервом выходе, через элемент И 25,элемент ИЛИ 28 и на суммирующий входреверсивного счетчика 29, что эквивалентно введению поправки в 180компенсирующей дополнительный фазовый сдвиг, равный 180 , вводимый припереключении блока 5 переключения всостояние "2". Выходной код реверсивного счетчика 29 будет соответствовать разности фаэ от 90 до 180 привходной разности фаз от 90 до 180 иот 180 до 270 , при входной разностифаз от в 1 до -90 (фиг,2 ж).Для более устойчивой работы предлагаемого фазометра компараторов 13напряжения должен обладать оп-;ределенным гистерезисом.Фаэометр позволяет выполнять цифровые измерения средних значений разности фаз в условиях воздействия какширокополосных, так и узкополосныхпомех, при этом, если суммарная амплитуда фазовых флуктуаций сравниваемых сигналов, вызванных помехами,не превьппает 90 , наличие помех неприводит к возникновению мертвых"зон вблизи граничных точек диапазонаизмерений,Формула изобретенияФазометр, содержащий два формирователя, знакочувствительный логический блок выделения интервалов несовпадения полярностей, первый вход которого подключен к прямому выходу первого формирователя, а выходы - к входам блока усреднения с дифференциальными входами, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены знаконечувствительный логический блок выделения интервалов124284 б нительным входом .блока усреднения сдифФеренциальными входами и с управляющим входом блока переключения,входы которого соединены с прямым иинверсным выходами второго формирователя, а выход - с вторым входомзнакочувствительного логическогоблока выделения интервалов несовпа О дения полярностей.Ус.Сопко Коррек Состав Техред Редактор А.К И.Мус Заказ 3699/43 ВНИИПИ Гос по деламТираж 728арственного комитета Сзобретений и открытийва, Ж, Раушская наб одписно 1303 о несовпадения полярностей, компаратор скважности и блок переключения,причем входы знаконечувствительногологического блока выделения интервалов несовпадения полярностей подключены к прямым и инверсным выходамформирователей, а его выходы подключены к входам компаратора скважности, выход которого соединен с допол 1 роизводственно-полиграфическое и я ти е, г, Ужгород, ул .11 р ос к тная,