Фазометр

(19) (11) 1)5 6 01 В 25/ ПИСАНИЕ ИЗС)БРЕТЕНИ й институт И, С.Пятин едствам фаю иэобрететочноститы исследуГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство ССЬ 1409952, кл. С 01 й 25/00, 198(57) Изобретение относится к ср эоизмерительной техники, Цель ния является повышение измерений при изменении часто Изобретение относится к средствам фаэоизмерительной техники, в частности может быть использовано для измерения разности фаз порывных синусоидальных входных напряжений, и является усовершенствованием изобретения по авт. св. М 1409952.Целью изобретения является повышение точности измерений при изменении частоты исследуемых сигналов.На чертеже приведена структурная электрическая схема фазометра,Фазометр содержит первый 1 и второй 2 усилители-ограничители, первый триггер 3, индикатор 4. первый 5 и второй 6 детекторы, схему 7 совпадений, второй триггер 8, фазоинвертор 9, мостовую схему 10, резистор 11, конденсатор 12, первый двухкаемых сигналов. Фазометр содержит первый 1 и второй 2 усилители-ограничители, первый триггер 3, индикатор 4, первый 5 и второй 6 детекторы, схему 7 совпадений, второй триггер 8, фаэоинвертор 9, мостовую схему 10, резистор 11, конденсатор 12, первый двухканальный аналого-цифровой преобразователь 13, микропроцессорный вычислитель 14, постоянное запоминающее устройство 15, цифроаналоговый преобразователь 16. первый 17 и второй 18 преобразователи скважности, схему 19 стробирования, формирователь 20 строба. частотно-импульсный преобразователь 21, второй двухканальный аналого-цифровой преобразователь 22. 1 ил. нальный аналого-цифровой преобразователь 13, микропроцессорный вычислитель 14, постоянное запоминающее устройство 15, цифроаналоговый преобразователь 16, первый 17 и второй 18 преобразователи скважности, схему 19 стробирования, формирователь 20 строба, частотно-импульсный преобразователь 21, второй двухканальный аналого-цифровой преобразователь 22.Усилители-ограничители 1 и 2 входами подключены к входным каналам фазометра, а выходами - к выходам первого триггера 3, детекторы 5 и 6 включены между выходами усилителей-ограничителей 1,и 2 входами схемы совпадения 7, выход которой через последовательно соединенные второй триггер 8 и фазоинвертор 9 связан с управляю 1670621щими входами мостовой схемы 10, включенной между резистором 11, подключенным квыходу первого триггера 3, и конденсатором 12, подключенным одновременно кпервому входу индикатора 4 и общей шине,выходы двухканальных аналого-цифровыхпреобразователей 13, 22 подключены к первому входу микропроцессорного вычисли, теля 14, который одновременно подключенк постоянному запоминающему устройству15 и входу цифроаналогового преобразователя 16, который выходом подключен ко второму входу индикатора 4, входыпреобразователей скважности 17 и 18 подключены соответственно к выходам детекторов б и 5, а их выходы - к первому ивторому входам двухканального аналогоцифрового преобразователя 13, первыйвход схемы 19 стробирования подключен квыходу усилителя-ограничителя 1, а второйвход - к выходу детектора б через формирователь 20 строба, выход схемы 19 стробирования подключен ко входучастотно-импульсного преобразователя 21,два выхода которого подключены к первомуи второму входам двухканального аналогоцифрового преобразователя 22.Фазометр работает следующим образом.Входные напряжения подаются на входы усилителей-ограничителей 1 и 2. Напряжения с выходов усилителей-ограничителей1 и 2 поступают на входы детекторов 5 и 6,Выходные напряжения детекторов 5 и б поступают на входы схемы совпадения 7 и еевыхода - на триггер 8, Если сигналы в обоихканалах фазометра непрерывные, то триггер 8 находится в исходном состоянии, имостовая схема 10 открыта,В момент пропадания исследуемогосигнала на обоих входах фазометра или наодном из них, сигнал на выходе схемы совпадения 7 исчезает, и триггер 8 перепадомэтого напряжения опрокидывается, С появлением сигнала триггер 8 вновь возвращается в исходное состояние. Таким образом,длительность импульса на выходе триггера8 равна времени отсутствия исследуемогосигнала как в обоих каналах одновременно,так и в одном иэ них,Если время отсутствия сигнала в разныхканалах фазометра разное, то триггер 8 вы рабатывает импульс, длительность которогоравна максимальному времени отсутствиясигнала. Если на входы фазометра поступают радиоимпульсные сигналы, то импульсытриггера 8 соответствуют паузам данногосигнала,При изменении скважности входных напряжений пропорционально изменяетсявыходное напряжение преобразователей скважности, Таким образом, каждому значению скважности сигнала соответствует определенное значение выходных напряжений преобразователей скважности 17 и 18, Поправки, записанные в постоянное запоминающее устройство 15 и микропроцессорный вычислитель 14, автоматически выбираются в соответствии со скважностью входных напряжений в каждом из каналов фазометра. Код, соответствующий данным поправкам, преобразуется в цифроаналоговом преобразователе 16 в постоянное напряжение, которое поступает на дифференциальный индикатор 4,5 10 15 20 55 25 30 35 40 45 50 В дифференциальном индикаторе 4 из суммы напряжений, пропорциональной измеренному фазовому сдвигу и соответствующей погрешности преобразования за счет скважностей входных напряжений, вычитается составляющая, которая определяет абсолютную погрешность преобразования, зависимую от скважности входных напряжений,Использование аналого-цифрового преобразователя 13 и преобразователей скважности 17,18 позволяет получить сигналы управления микропроцессорным вычислителем 14 и постоянным запоминающим устройством 15 для выборки поправок, соответствующих дискретным значениям скважности, а также обеспечивает хранение поправок и их выборку в соответствии со значением скважности в каждом из каналов фазометра,Использование цифроаналогового преобразователя 16 обеспечивает преобразование кодового сигнала в аналоговый для его использования в аналоговой части фазометра, Кроме того, выходное напряжение усилителя-ограничителя 1 подается на первый вход схемы 19 стробирования, а выходное напряжение детектора б поступает на формирователь 20 строба, который формирует на выходе стробирующие импульсы постоянной длительности, меньшей минимальной длительности импульса входного напряжения, Эти импульсы с частотой следования прерывных входных напряжений поступают на второй вход схемы 19 стробирования и открывают ее, вследствие чего на выходе схемы появляются синусоидально-заполненные импульсы постоянной длительности, Указанная импульсная последовательность подается на импульсно- частотный преобразователь 21,содержащий счетную схему конденсаторного типа, постоянное напряжение на выходе которой пропорционально количеству периодов синусоидального напряжения эа времястробирующего импульса, и детектор среднего значения огибающей синусоидальнозаполненных импульсов, на выходекоторого выделяется напряжение, изменяющееся пропорционально частоте следования входных синусоидальных напряжений,На первом выходе частотно-импульсного преобразователя 21 выделяется напряжение, пропорциональное частотесинусоидальных импульсов входных напряжений и частоте следования входных импульсов, а на втором выходе выделяетсянапряжение, пропорциональное только частоте следования импульсов входных напряжений. Указанные соотношения имеют 15место, так как длительность импульса формирователя 20 строба постоянна и меньшеминимальной длительности входных прерывных напряжений,Если выходное напряжение с первого 20выхода частотно-импульсно преобразователя 21 поделить на напряжение со второговыхода, то в результате получим сигнал,значение которого будет определятьсятолько частотой синусоидального эаполнения импульсов прерывания входных напряжений.При внесении поправок, зависимых отчастоты входных напряжений, в показанияфазометра. погрешность измерения, обусловленная изменением указанного фактора, будет значительно уменьшена.Выходные напряжения частотно-импульсного преобразователя 21 поступаютна первый и второй входы аналого-цифрового преобразователя 22, в котором осуществляются их преобразования в цифровой коди в соответствии с алгоритмом проведенияизмерений подаются на вычислитель 14, который осуществляет деление цифрового кода. соответствующего напряжению спервого выхода частотно-импульсного преобразователя 21, на цифровой код, соответствующий напряжению с его второго45 выхода, Полученный в результате этого деления цифровой код соответствует частоте синусоидальных входных напряжений,В постоянное запоминающее устройство 15 должны быть занесены также поправки, которые соответствуют определенным значениям частоты входных синусоидальных напряжений, Эти поправки будут отражать как значения скважности, так и частоты входных напряжений, и выбираются автоматически в вычислителе 14 в соответствии с алгоритмом измерения. Код, соответствующий данным поправкам, преобразуется в цифроаналоговом преобразователе 16 в постоянное напряжение, которое поступает на вход дифференциального индикатора 4,В дифференциальном индикаторе 4 из суммы напряжений, пропорциональной измеренному фазовому сдвигу и соответствующей погрешности преобразования за счет скважности и частоты входных напряжений, вычитаются составляющие, определяющие указанные погрешности преобразования, что снижает погрешность измерения при изменении частоты синусоидальных прерывных напряжений в широких пределах,Формула изобретения Фаэометр по авт. св, М 1409952, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений при изменении частоты исследуемых сигналов, введены последовательно соединенные формирователь строба, схемв стробирования, частотно-импульсный преобразователь, второй двухканальный аналого-цифровой преобразователь, причем второй вход схемы стробирования соединен с выходом первого усилителя-ограничителя, вход схемы стробирования соединен с выходом первого детектора, а первый и второй выходы второго аналого-цифрового преобразователя подключены к микропроцессорному вычислителю.1610621Составитель В. Ежов Редактор Н. Каляжная Техред М,Моргентал Корректор А. Осауленко Заказ 2749 Тираж 401 Подписное ВНИИОИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раущская наб., 4/5 .Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина, 101