Измеритель разности фаз

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК д 1)5 С 01 к 25/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ А ВТОРСНСМ ИДЕТЕЛЬСТ(57) Изобретение относится к радио измерительной технике и может быть использовано для измерения средних значений фазовых сдвигов. Цель изо ретения - повышение точности измер ния, Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащеедх.З формирователи 1 и 2, входы которых являются входами измерителя, а вход последовательно соединенных ключа 3, счетчика 4 числа импульсов и цифрового отсчетного устройства 5 подключен к выходу формирователя 2,дополнительно введены последовательно соединенные двухвходовый элемент И 6 схе) ма 7 выделения одиночного импульса и схема 8 линейного расширения дли-. тельности импульса. При этом входы двухвходового элемента И 6 соединены с выходами формирователей 1 и 2, управляющий вход ключа 3 связан с выходом схемы 8 линейного расширения длительности импульса, а второй вход а схемы 7 выделения одиночного импульЮ са является третьим входом устройства, 3 ил.С:Изобретение относится к радиоиз"мерительной технике и может быть использовано для измерения средних зна"чений фазовых сдвигов.Целью изобретения является повышение точности измерения.На фиг.1 представлена схема измерителя разности фаэ; на фиг,2 " вре"менные диаграммы его работы; на фиг,Э 10функциональная схема линейного рас, ширителя длительности импульса.Измеритель разности фаз содержитформирователи 1 и 2, ключ Э, счетчик4 числа импульсов, цифровое отсчетное 15устройство 5, двухвходовой элемент И6, схему 7 выделения одиночного импульса, схему 8 линейного расширения длительности импульса. При этом входыформирователей 1 и 2 являются входами 20измерителя, вход последовательно соединенных ключа 3, счетчика 4 числа,импульсов и цифрового отсчетного уст ройства 5 подключен к выходу второго Формирователя 2, вход двухвходового элемента И 6 соединен с выходамиформирователей 1 и 2, а выход - споследовательно соединенными схемой7 выделения одиночного импульса,схемой 8 линейного расширения дли- Эотельности импульса и управляющим входом ключа 3, второй вход схемы 7 выделения одиночного импульса являетсятретьим входом устройства.Схема линейного расширения длительностиимпульсов содержит два стабилизированных источника 9 и 10 тока (положительный 9 и отрицательный10), два устройства 11 и 12 управления включением этих источников, компаратора 13 напряжения и конденсатор14, причем первые входы устройства11 и 12 управления соединены междусобой и подключены к выходу схемы 7выделения одиночного импульса, выходы устройств 11 и 12 управления подключены соответственно к источникам9 и 10 тока, выходы которых объединены и соединены с первым входом компаратора 13 напряжения, второй вход 50которого подключен к общему корпусу,Юча выход - к четвертому входу устроиства 12 управления и к управляющемувходу ключа 3, конденсатор 14 соединен с первым и вторым входами компаратора 13 напряжения, вторые и третьивходы устройства 11 управления и ис"точника 9 тока объединены и подключены соответственно к клемме +11 д и общему корпусу, а вторые и третьи входы устройства 12 управления и источника 10 тока объединены и подклю-; чены соответственно к клемме -11 и и общему корпусу.Измеритель разности фаз работает следующим образом,формирователи 1 и 2 преобразуют гармонические сигналы, поступающие на входы устройства, в импульсные типа меандр. При этом формирователь 1 сохраняет фазу входного сигнала, а формирователь 2 "переворачивает" фазу входного сигнала на 180 . На входы двухвходового элемента И 6 поступают два импульсных сигнала, которые совпадают по уровню "Лог.1" в интервалы времени С, соответствующие величине фазового сдвига между двумя входными гармоническими сигналами. Таким образом, на выходе двухвходового элемента И 6 имеем импульсную последовательность, длительность импульса которой количественно характеризует фазовый сдвиг между двумя входными гармоническими сигналами, Эти импульсы поступают на вход схемы 7 выделения одиночного импульса, функциональное назначение которой заключается в том, чтобы после появления сигнала "Разрешение измерения" выделить на своем вцходе тодько один импульс длительностью, равной длительности входного сигнала, поступающего на ее вход, запретив прохождение всех других импульсов.Одиночный импульс, поступая на вход схемы 8 линейного расширения длительности импульса, приводит в действие устройства 11 и 12 управления включением источников 9 и 10 тока. По переднему фронту одиночного импульса оба источника тока (положительный и отрицательный) включаются, Для получения требуемого коэффициента расширения длительности входного импульса значение тока положительного источника 9 выбирается из соотношения1 = 360 1 где 1 - стабилизированный ток поло+жительного источника 9 тока;1 - стабилизированный ток отрицательного источника 1 О тока.+Поскольку 1 1, то напряжение на конденсаторе 14 в интервале С вре6ФИ=сГх 1 5 1580281 мени быстро увеличивается по линейному закону 10"С(6) где ) - шазовый сдвиг между двумявходными. сигналами.Из выражения (4) вытекает, что ко"эффициент линейного расширения инфор"мационного интервала времени15 +К (7)1 Оценка погрешности этого коэффициента вытекает из следующих рассужде- Ю нкй. Предположим, что одна из состав"ляющих выражения (7) 1 изменилась на+простейших преобразований имеем Иными словами при изменении 135 на 1% коэффициент К линейного расширения изменится тоже только на 17.,а погрешность измерения устройствасоставит не более 1% против 78% впрототипе,40 Таким образом, предлагаемый измеритель разности фаз облацает болеевысокой точностью измерения,Формула изобретения45 Измеритель разности фаз, содержащий два формирователя, входы которых являются входами измерителя, вход последовательно соединенных ключа, счетчика числа импульсов и цифрового отсчетного устройства подключен к выходу второго формирователя, о т" л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены последовательно соединенные двухвходовой элемент И, схема выделения одиночного импульса, схема линейного расширения длительности импульоткуда(5) 0 . ТЕх) Компаратор 13 также срабатывает, напряжение на его выходе становится равным "Лог.1" и подается на управляющий вход ключа 3 и на четвертый вход схемы 12 управления отрицательным источником 1 О тока. Счетчик 4 числа импульсов начинает счет импульсов с выхода формирователя 2, После окончания интервала времениположительный источник 9 тока выключается, а отрицательный источник 10 остается включенным, так как его вклю чение обусловлено уровнем "Лог,", поступающим с выхода компаратора 13 на четвертый вход схемы 12 управления. Напряжение на конденсаторе 14 начинает медленно уменьшаться по линейному закону где Т - интервал времени, за которыйконденсатор 14 полностью разрядится.Как только конденсатор 14 разрядится, на выходе компаратора 13 устанав.ливается напряжение "Лог.О" и схема 8 линейного расширения длительности импульса возвращается в исходное состояние, а ключ 3 закрывается и доступ импульсов в счетчик 4 прекращается.Коэффициент преобраэоаания схемы 8 линейного расширения длительности импульса или время, в течение которого накапливается число импульсов в счетчике 4, можно найти, приравняв правые части выражений (1) и (2),1 1ТС С(3) Число импульсов, подсчитанноесчетчиком 4, будет равно где Гх - частота входного сигнала.С учетом соотношений (4) и (5)имеем Я щф те ь 360 д 1580281 Вк 1 ВЛ аь 1 Л Оареаеице озиереии айнацкий орректор А. Обруч 09 Тираж 552 ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 11 1Производственно-издательский комбинат Патент , г.ужгород,агарина, 1 са, при зтом входы двухвходового элемента И соединены с выходами формирователей, управляющий вход ключа соединен с выходом схемы линейного расшиВыЧоняраььнаютоюа Р сеиыагшикнорЬиимщаююмюУьааВБ/х 8 Составительдактор С. Пекарь Техред И,Дид рения длительности импульса, второйвход схемы выделения одиночного импульса является третьим входом устройства.