Одноканальный инфранизкочастотный фазометр

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСИИХРЕСПУБЛИК 11 4 О 01 В 25/О ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН тносится к информательной техникеГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНЯТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) ОДНОКАНАЛЫ 1 ЫЙ ИНФРАНИЗКОЧАСТОТНЬЙ ФАЗОМЕТР(57) Изобретение оционно-преобразова 91801448300 А 1 Цель изобретения - повышение точности измерения, Устройство содержитблок 1 управления, блок 2 деления,блок 3 преобразования арктангенса иотсчетно-регистрирующий блок 4, Введение ключей 5 и 6 с памятью, фазовращателя 7, перемножителей 8 и 9 иобразование новых функциональныхсвязей обеспечивает возможность фазового сдвига у сигналов с разнымиамплитудами. Кроме того, исключается неоднозначность считывания результатов измерения сдвига фаз синусоидальных сигналов, 2 ил,Изобретение относится к информационно-преобразовательной технике иможет быть использовано как по пряямому назначению так и при реалиэа 5ции функциональных преобразователей,угломерных приборов и т.п.Цель изобретения - повышение точности устройства.На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на Фиг. 2 -временные диаграммы, характеризующие его работу.Одноканальный инфранизкочастотный фазометр содержит блок 1 управле ния, блок 2 деления, последовательйо соединенные блок 3 преобразованияарктангенса и отсчетно-регистрирующий блок 4, первый и второй ключи 5 и 6 с памятью, фаэовращатель, 7, пер вый и второй перемнохители 8 и 9, первые входы которых соединены соответственно с первой и второй входными клеммами устройства, а выходы соединены соответственно через первый 25 и второй ключи 5 и 6 с памятью с первым н вторым входами блока 2 деления, выход которого подключен к входу блока 3 преобразования арктангенса через третий ключ 1 О с памятьв, 30 первый выход блока 1 управления под- ключен к управляющим входам первого и второго ключей 5 и 6 с памятьв, второй выход - с управляющим входом третьего ключа 10 с памятью, а выхоц як выходу первого перемножителя 8, второй вход которого соединен через фазовращатель 7 с первым входом второго перемножителя 9, второй вход которого подключен к первому входу пер ного перемножителя 8Блок 1 управления содержит соединенные последовательно фильтр 1 1,подключенный входом к входу блока 1 управления, компаратор 12, дифферен цирующий блок 13, ограничитель 14, снизу, выход которого является первым выходом блока 1 управления, и элемент 15 задержки, выход которого является вторым выходом блока 1 управления,Устройство работает следующим образом.На первь 1 е входы перемножителей 8 и 9 подают соответственно два синусоидальных сигнала (фиг. 2 а,б)55 13 (1)=1.1, япФ, 1.1 (1)=ц, яю(а 1-Цк)с одинаковой частотой Я и неизвестным Фаэовым сдвигом ср, причем эти сигналы могут иметь различную амплитуду, На второй вход перемнокителя 9 подавт сигнал11 ( 1 ) =1.1 я пЩ,а на второй вход перемножителя 8 сигнал, получаемый на выходе Фазовраща-.теля 7 за счет сдвига Фазы сигналаБ(1) на величинуЦ,Н) =Цсоя(а-юк)На выходах перемножителей 8 и 9 получают сигналы (Фиг. 2 в,г)с (я)= -- я 1 сяя 1 п(2 Ф;1 ь 1 я. ГГ (я): ссщ-саядяя-ц),1., -хкоторые подают соответственно на сигнальные входы первого и второго ключей 5 и 6 с памятью, на управлявщие входы которых подают с первого выхода. блока 1 управления управлявщие сигналы, Эти сигналы представляют собой последовательность коротких импульсов, вырабатываемых блоком 1 управления в моменты времени2 К ц- у +2 й 21При этом на выходах ключей 5 и 6 спамятью получают соответственно:= - - - (созе -1),1 я 1 югккоторые подают соответственно напервый и второй входы блока 2 деления.СигналЪ 134 созе -1 с 1 к Т 1= -Ск1. ЦяпЧ 2с выхода блока 2 деления подают на сигнальный вход ключа 10 с памятью, на управляющий вход которого с второго выхода блока 1 управления подают управляющий сигнал., получаемый путем задержки с помощью элемента 15 задержки, управляющего сигнала (фнг, 2 и), причем время задержки выбирается таким, чтобы на выходе блока 2 деления закончился переходный процесс и успел сформироваться результат очередного деления. В результате этого на выходе ключа 10 с памятью йолучавт сигнал с амплиту-Сд, который подают на вход бло 2ка 3 преобразования арктангенса, на выходе которого формируется сигнал -Б агс 1 д(-1 д -")= +Б -", где (-Б) крутизна блока 3 преобразования арктангенса, удобная для непосредственного отсчета фазового сдвига в градусах по шкале отчетно-регистрирующего блока 4.Блок управления 1 работает следующим образом.На вход фильтра 1 подают сигнал на выходе которого получают в результате фильтрации сигнал (фиг. 2 д) Ц (1)= - - - - К з 1 п(2 я 1- ),где К - коэффициент передачи фильтра.Этот сигнал подают на первый вход компаратора 12, на второй вход которого подают сигнал нулевого уровня. На выходе компаратора формируют сигнал типа "меандр" (фиг. 2 е), который подают на вход дифференцирующего блока 13, вырабатывающего последовательность раэнополярных импульсов, образующихся в моменты времени (фиг. 2 ж) т.епри выполнении условия Б 1 п( 201- -(р)=0, эквивалентного условию (2 ж -ц)=Г .Сигнал с выхода дифференцирующего блока подают на вход ограничителя 14 снизу, который "срезает" импульсы отрицательной полярности. На выходе ограничителя 14 получают сигнал в виде последовательности импульсов, возникающих в моменты времениТаким образом устройство по сравнению с иэвестнымн позволяет исключить неоднозначность считывания ре зультатов измерения сдвига фаэ синусоидальных сигналов, оно работаеттакже при разных амплитудах входныхсигналов, что позволяет исключитьсложные в реализации нормализаторы 15 амплитуды, способные вносить искажения в результат измеренияФормула изобретения 20 Одноканальный инфранизкочастотный фазометр, содержащий блок управления, блок деления и последовательно соединенные блок преобразования арктангенса и отсчетно-регистрирую щий блок, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точности, в него введены первый и второй ключи с памятью, фазовращатель, первый и второй перемножители, первые входы 30 которых соединены соответственно сСпервой и второй входными клеммами фаэометра, а выходы соединены соответственно через первый и второй ключи с памятью с первым и вторым входаЗ 5 ми блока деления, выход которого подключен к входу блока преобразования арктангенса через третий ключ с памятью, при этом первый выход блока управления подключен к управляющим 40 входам первого и второго ключей спамятью, второй выход - к управляющему входу третьего ключа с памятью, а вход - к выходу первого перемножителя, второй вход которого соединен 45 через фаэовращатель с первым входомвторого перемножителя, второй вход которого подключен к первому входу первого перемножителя.1448300 Ъ Жз Составитель М, КатановТехред Л.Сердюкова Корректор О.Крав дактор М,Тов Заказ 6844/51 Тираж 772 . ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при113035, Москва, Б"35 Раушская наб., д. 4/5 Т ССС зводственно-,полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,