Цифровой фазометр

(;Р "Мд К, 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 21 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ В"ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССР В 653577, кл, С 01 К 25/10, 1976,Авторское свидетельство СССР В 989489, кл. С 01 К 25/08, 1977. (54) ЦИФРОВОЙ ФАЗОИЕТР(57) Изобретение относится к информа" ционно-измерительной технике и может быть использовано для измерения среднего значения фазового сдвига между двумя периодическими низкочастотными флюктуирующими сигналами дискретных значений частот. Целью изобретения является упрощение устройства, Для этого в устройство, содержащее формирователи 1 и 2, КБ-триггер 3, элементы И 4, 7, 10, счетчик 11, делитель 5, счетчик-делитель 14 с переменным коэффициентом деления, генератор 8 счетных импульсов, введены регистр 12 памяти, дешифратор 13, делитель 6, блок 9 управления. Цель достигается путем упрощения управления счетчиком-делителем с переменным коэффициентом деления. При использовании фазометра в качестве сменного блока к частотомерам его выходы 1, обозначенные на чертежеГц, Г, соеди няются с входами Г и Г соответственно. Частотомер устанавливается в режим измерения отношения частот Г /Г . На его индикаторе будет высвечиваться усредненное значение фазового сдвига. 3 ил.1 125Изобретение относится к информационно-измерительной технике и можетбыть использовано для измерения среднего значения фазового сдвига междудвумя периодическими низкочастотнымиФлюктуирующими сигналами дискретныхзначений частот.Целью изобретения является упрощение устройства путем упрощения управления счетчиком-делителем с переменным коэффициентом деления.На Фиг. 1 представлена структурнаясхема циФрового фаэометра; на фиг,2 -временные диаграммы работы блока управления; на фиг. 3 - пример выполнения счетчика-делителя с переменнымкоэффициентом деления,Устройство (фиг, 1) содержит Формирователи 1 и 2, КБ-триггер 3, первый элемент И 4, делители 5 и 6, третий элемент И 7, генератор 8 счетныхимпульсов, блок 9 управления, второйэлемент И 10, счетчик 11, регистр 12памяти, дешифратор 13, счетчик -делитель 14 с переменным коэффициентомделения.Выходы Формирователей 1 и 2 соединены с входами КБ-триггера 3, выходкоторого соединен с делителем 6 непосредственно, а с делителем 5 - черезэлемент И 4, а выходы делителей 5 и6 соединены с входами элемента И 7.Второй вход элемента И 4 соединен свыходом счетчика-делителя 14 с переменным коэффициентом деления, управляющие входы которого через дешифратор 13 и регистр 12 памяти соединены с выходами счетчика 11, а счетный вход - с выходом генератора 8счетных импульсов и входом блока 9управления, выходы которого соединены с входами регистра 12 памяти, ,счетчика 11 и элемента И 10, выходкоторого соединен с входом счетчика11, а второй вход - с выходом Формирователя 2,Фазометр работает следующим образом.На Формирователь 1 поступает сигнал, фазовый сдвиг которого необходимо измерить. На Формирователь 2 падаетея опорный сигнал, На выходе КБ-триггера 3 Формируется прямоугольный импульс, длительность которого пропорциональна Фаэовому сдвигу. Счетчик 11 считает количество импульсов с выхода формирователя 2 за времяСтроб Со вырабатывается в блоке 0981 29 управления посредстнам делениячастоты генератора 8 счетных импульсов счетчиком с таким коэффициентомделения, чтобы длительность строба5 Е была равна 1 с (если рабочие частоты не имеют целое значение, например 4,5 Гц, то длительность й устанавливают 10 с. Это необходимо длятого, чтобы в счетчик 11 записывалось реальное значение входной частоты.Сигнал с выхода Формирователя 2в течение длительности строба Споступает на вход счетчика 11. В ре 15 гистре 12 памяти происходит записьсостояния счетчика 11 импульсом записи С, сформированным по заднемуфронту строба 1 в блоке 9 управления. Там же па заднему Фронту импуль 2 О са записи Е, Формируется импульссброса С , который сбрасывает счетчик 11 в нулевое состояние, подготавливая его к новому измерению частотывходного сигнала, Временные соотношения между импульсами длительностии С , Формируемыми блоком 9управления, показаны на фиг. 2, Работа блока 9 управления исключаетзапись ложной информации. Если часЗО тата входного сигнала не меняется,то состояние регистра 12 не меняется,Выполнение счетчика-делителя 14с переменным коэффициентам деленияпредставлена на Фиг. 3,Я 5Счетчики Сч 1 и Сч 2 считают импульсы, поступающие с генератора 8,Элементы И о, И :, И и анализируютсостояние вьжадов счетчиков и присоответствии состояния выходов счетчиков одному из коэффициентов деле 4 Ония на выходе соответствующего элемента И, И появляется сигнал, который подается на вход коммутатора.Одновременно на управляющие входыкоммутатора подаются сигналы с выхода45деюифратора 1 з, Дешифратор 13 выполфрнен так, чта при определенном значении рабочей частоты входного сигнала,записанного в регистр 12, на одномвыходе будет сигнал логической "1",а на остальных - логический "О". Придругом значении рабочей частоты сигнал логической " 1" будет на другом(соответствующем) выходе а на остальных - логический "0. В том слу 55 чае, когда число, записанное счетчиком 11 при последующем цикле записине изменится, и в регистре 12 памятине будет записана другое число, с-с3 1250 тояние выходов дешифратора 13 будет неизменным. Значит и.коэффициент деления счетчика-делителя 14 будет прежним. На выходе коммутатора (фиг, 3) появится импульс в тот момент, когда появившийся импульс на выходе одного иэ элементов И И И будет соответствовать коэффициенту деления для данного значения входной частоты. Импульсом с выхода коммутатора сбра сываются в состояние "0" счетчики Сч 1 и Сч 2, и пересчет импульсов с генератора 8 повторяется. Одновременно устанавливается в состояние "0" КБ-триггер, необходимость которого 15 обуславливается тем, что на выходе коммутатора появляется импульс очень малой длительности (примерно 3е,- время задержки - интервал времени между входными и выходными 20 фронтами микросхемы). В состояние " 1" КБ-триггер устанавливается сигналом с выхода элемента И , который анализирует состояние счетчиков Сч 1 и Сч 2, равное меньше меньшего коэф фициента деления. Выход триггера соединяется с входом элемента И 4 (фиг, 1), Коэффициенты деления счетчика-делителя 14 с переменным коэффициентом деления определяются выражением 30 Н 3 щде гене - частота генератора счетных импульсов, Р - частота входного сигнала. С выхода счетчика- делителя 14 тактовые импульсы поступают на элемент И 4, второй вход которого соединен с выходом КБ-триггера 3. На выходе элемента И 4 появляется пачка импульсов, длительность которой определена длительностью строба с выхода КБ-триггера, а количество импульсов численно равно величине фазового сдвига, выраженного в градусах, Для получения среднего значения фазового сдвига за несколько замеров введены два делителя 5 и 6 с коэффи 45 циентом деления ш, Делитель 5 делит на ш количество импульсов с выхода элемента И 4. Делитель 6 делит на.ш количество стробов с выхода КБ-триггера 3. Выходы делителей 5 и 6 соеди 50 иены с входами элемента И 7. При использовании данного фаэоиетра как самостоятельного прибора выход элемента И 7 подсоединяется к пересчет- ному устройству, которое считает ко,личество импульсов, равное среднему значению фазового сдвига. Выход де 981 4лителя 6 используется для управления блоком автоматики пересчетногоустройства.При использовании фазометра в качестве сменного блока к частотомерамего выходы, обозначенные на фиг, 1Рц и 1 р соелются с входами частотомера Р и Г соответственно. Час"тотомер устанавливается в режим измерения отношения частот Р /Р. Нааего индикаторе будет высвечиватьсяусредненное значение фазового сдвига. В качестве генератора 8 счетныхимпульсов в данном варианте можноиспользовать внутренний кварцевыйгенератор частотомера, который имеетвыход на разъем сменного блока,Использование фазометра в качестве сменного блока к частотомерамвыгодно отличает его от прототипа,так как этот фазометр прост по ус: -ройству и более дешев по сравнениюс известными,Во многих отраслях промьппленностиставится цель замера фазового сдвигадля конкретных значений рабочих частот, а использование имеющихся частотомеров со сменным блоком позволяет устранить необходимость использования дорогостоящих и сложных фазометров, что также ведет к снижениюсебестоимости используемого обору"дования на рабочих местах. Формула изобретения Цифровой фазометр, содержащий два формирователя, входы которых соединены с входными клеммами устройства, КБ-триггер, выходом соединенный с одним из входов первого элемента И, второй элемент И, входом соединенный с выходом второго формирователя, а выходом - с входом счетчика, третий элемент И, делитель, счетчик-делитель с переменным коэффициентом деления и генератор счетных импульсов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения устройства путем упрощения управления счетчиком-делителем с переменным коэффициентом деления, в него введены регистр памяти, дешифратор, блок управления и второй делитель, при этом выходы Формирователей соединены с входами КБ- триггера, а второй вход второго элемента И соединен с первым выходом блока управления, второй выход кото15098 Яф 70/Ут Составитель И. КатановТехред Л.Сердюкова тор М. Келеме ектор Е. Сирохмз;. 40 1ВНИИПИ Госпо делам113035, Мос ираж 28арственного комитета СССзобретений и открытийа, Ж, Раушская наб писное изводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная рого соединен с входом счетчика,третий - с входом регистра памяти, авход - с выходом генератора счетныхимпульсов и входом счетчика-делителяс переменным коэффициентом деления,выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, при этом выходы счетчика через последовательносоединенные регистр памяти и дешиФратор соединены с входами счетчика"де 1 Ьлителя с переменным коэффициентомделения, а выход первого элемента Ичерез первый делитель соединен содним иэ входов третьего элемента И,выход которого соединен с одной выходной клеммой устройства, а второйвход соединен с второй выходной клеммой устройства и выходом второго делителя, вход которого соединен спервым входом первого элемента И.