Цифровой фазометр икфранизких частот

ЗИ 214 Соиз Советских Сецивлиотиивскик Республик. свиде 9 ( 136778/18-10) МПК 6 01 г 25(00 присоединением зая Комитет по лелем обретений и ескрспи рк Совете Мк: истсов СССРт -рцо Опх оликов,н 111,1971 Ецо 1 17.76088.8 а опубликования описания 2.Х 1.197 Авторыизобретен В. Б. инков, В. В. Смеляков, М, Я. Минц,Гапченко, М. В. Папаика и Е. Л. Рябченк явитель ФАЗОМЕТР ИИФРАНИЗКИХ ЧАСТ ФРО Изооретение относится к фазоизмернтельной технике рр может сбыть,иопользовано для автоматического измерения фазовых сдвигов элекприческр 1 х колебаний низких и инфрачизкцх частот,Известные цифровые фазометры инфрацизких электрических колебаний, содержащие формирователи ихрпульсов, генератор линейно изменяющегося напряжения, запоминающее устройство и частотомер, имеют сравцсцтельно невысокую точность измерения и сложны в реал изации.Предлагаемый фазометр для повышения точности и упрощения схемы построенрря снабжен включенным между импульсным входом электронного ключа и выходом одного из формирователей,импульсов умножителем частоты и включенными между формирователями ц потенциальными входами ключа двумя устройствами выделения моментов переходов исследуемых напряжений через максимальные значения, выполрреннымл каждый цз триггеров управления, триггера деления на два, вентилей управления и реверсивного счетчика, при этом один из выходов формирователя импульсов через первую цепочку последовательно включенных вентиля, триггера управления, вентиля;и триггера деления на два подключен ко воду вычситанця реверсивного счетчика, указанный выход формирователя через втсррую цепочку последовательно включенных вентиля, триггера управления ц веррпиля, соединенного с генератором эталонной частоты, подключен ко входу суммирования реверсцц цого счетчика, второй выход формирователяподключен к триггеру управлеррця первой цепочки и к триггеру управления, связанному с цепью пуска, а его выход с одной стороны соединен с вентилем первой цепочки, с другой - О с триггером управления, вход которого соединен с триггером управления первой цепочки, ц его выход - с вентилем этой цепочки.На фиг, 1 приведена функциональная схема предлагаемого фазометра; на фиг, 2 - 5 временные диаграммы, поясняющие прцнццспего паботы.Фазосмепр содержит формирователи 1 ц 2импульсов, устройства 3 ц 4 для выделения моментов переходов исследуемь 1 х напряжений С через максимальные значения, генератор 5эталон гой частоты. умножитель 6 частоты, электронный ключ 7, репистрпрующее устройство 8, кнопкх 9 Пуск ц копку (О Сброс.Формирователи 1 и 2 служат для формиования импульсов в момеснты переходов исследуемых сигналов У.,ч си Е/.,о через нулевые значения, Каждый пз формирователей состоит из двух нуль-органов 11, 12 и 1,т, 14, ЗС выходные импульсы которых появляются вмоменты переходов входных сигналов че 1 резг 1 улц: из отрицательной области в положительную - на выходах элементов 11 и 18, цзполтттжтительной области в отрицатегтьттуто -ца выходах элементов 12:и 14,- Устройства 8 и 4 имеют одинаковые схемы и;каждое из них содержит (для простотыприведена разве 1 рнутая схема устройства 3)триггеры 15 - 18 управления, триггер 19 деления ца два, вентили 20 - 28 уп 1 равления и реверсцвный счетчик 24, служащий для задания моментов изхте 1 реттттй,Фазометр работает следующттм образом.В исходном положении вентили 20 - 23 закрыты потенциаламтт триггеров 15 - 18 соответственно, реверсивиый счетчик 24 и,регистрирутощее устройство 8 находятся в нулевомсостоянии. В исходное состояние фазометрустанавливается перед каждым изхтетрениемнажатием кнопки 10 Сб 1 рос. Исследуемьтенапряжения Г.,т и Г, поступают на входы приоора, Пусть в общем случае,в исследуемых сигналах присутствуют постоянныесоставляющие прот 1 ттвополокных знаков (см,фиг, 2 а, б). Форм 1 ирователи 1 тт 2 генерируютимпульсы в моменты времени (см. фиг, 2 а,б) -., 17 на выходе нуль-органа 12; 1. 5, 15иа выходе нуль-органа 11; -. 7 - а выходе нуль-Органа 14; 11, 15, 1 тт - ца 1 зыходенуль-органа 18.Работу устройства можно разбттть ца дваэтапа; выделение моментов измерения ст 1=2 п 1- (где и= - О, 1, 2) цлц моментов2переходов исследуемых напряяеттттй черезмаксимумы, и собственно измерение фазы,которое заключается в заполнении временного интервала импульсахти калиброваннойчастоты ),Рассмотрим пе 1 рвый этап работы фазометра для одного канала. При нажатии кнопки9 Пуск срабатывает триггер 15 и открьтвается вентиль 20. Первый же импульс с выходаттуль-органа 11 (момент времени 11, фцг. 2 а)проходит через вентиль 20 и опрокидываеттригге 1 р 1 б, который, в свою очередь, открывает вентиль 21, С этого мометтта времени импульсьт высокой частоты ) о с выхода генератора 5 через вентиль 21 и триггер 19 поступают на вход вычитания реверсивного счетчика24 (ом, цтиг. 2 8), т, е. на вход счетчцка 24 имопульсы поступают с частотой Когда поступттет импульс с выхода пуль-органа 12 (момент 1-., фиг, 2 а), ттриггеры 15 и 1 б возвращаются в исходное состояние, закрывая вентили 20 и 21. За время открытого состояниявентиля 21 в счетчик 24 записывается на вычпта 1 ние количество импульсовЛ=- (1,1 - 1)оПри сраоатыванци триггера 15 оцро;сидывается триггер 17, открывая вентттлт, 22.Очередлой импульс с выхода нуль-органа11 (момент времени 5, фиг, 2 а) опроктт;тт,тва Цифровой фазометр цпф 1 рантцзких частот,содержащий формирователтт импульсов в моменты переходов исследуемых напряжений 50через нулевые значения, генератор эталонной частоты и электро:тныц ключ с регистрирующим устройством ца выходе, огличающицся тем, что, с целью повышения точности измерения и уп 1 ротценпя схемы п 1 рибора, он снабжец включсццым между импульсным входомэлектронттого ключа и выходом одного цз формирователей импульсов умцояителем частоты и вклточенттт,оттт ътеяду формирователями ц потенциальными входами ключа двумя устроцствахги выделения моментов переходов исследуемых напряжений 1 ерез масима;тьт 1 ые значения, вт.шолцецными каждый цз триггеров управления, триггера деления ца два, вентилей уттравлеттия и реверсттзного счетчика, прц этом одцц из выходов формирователя оо 5 1 О 15 2 т 1 25 зо ет триггер 18, открывая вентиль 23. Импульсы высокой частоты ) с генератора 5 посту.пают ца вход сухтхтирования счетчика 24 (см,фиг. 2 д). После прихода Л импульсов ца выходе счетчика 24 появляется импульс переполнения, который и оудет соответствоватьмоменту т; перехода напряжения Г ,1 черезмаксимум. действительно, число импульсовЛ прц входной частоте ) 51 оступает в счетЛчик через время-- , =-г так како 23 1 7 5Выходной импульс счетчика 24 возв 1 ращает триггеры 17 и 18 в исходное состояние, за 1 рьтвая вентили 22 и 28. На этом заканчивается первьттт этап работы одного канала введения зтомецттт перехода напря еция Г , через максимум.Аналогич 1 но работает и второй канал, выделяющий момент перехода через максимумнапряженяи 11 (см, фиг. 2 б, г, е). Им является время г, с начала измерений, В этот момент появляется импульс перецолцец 11 я реверсивного счетчика устройства 4,Второй эта 11 раооты фазомепртт заключае 1 ся в следующем.Выходной импульс устройства Д (реверсивного счетчика 24) открывает электронныйключ 7, и импульсы частоты 1; с выхода умножителя б частоты поступают на репистрирующее устройство 8 (см. фиг. 2 ж). Выходным импульсом устройства 4 элект 1 ронньттттключ 7 закрывается, Количество ихтпульсов,поступившее на регистрирующее устройствочерез открытый ключ 7, пропорционально измеряемому фазовому сдвигут 1 т = а т Кто к,где д - дискретность отсчета фазового сдвцГа;1 х - постоянное число.Для получения дискретности д= - 1 необходихто обеспечить К=360, для д=0,1 требуется 1 х =3600. Пред.,те г изобретенияимпульсов через первую цепочку последова. тельно включенных вентиля, триггера управления, вентиля и триггера деления на два подключен ко входу вычитания реверсивного счетчика, указанный выход формирователя через вторую цепочку последовательно включенных вентиля, триггера управления:и вентиля, соединенного с генератором эталонной частоты, подключен ко входу суммирования реверсивного счетчика, второй выход формирователя подключен к триггеру управления первой цепочки и - к триггеру управления, связанному с цепью пуска, а его выход с одной 5 стороны соединен с вентилем первой цепочки,с другой - с триггером управления, вход которого соединен с триггером управления первой цепочки, а его выход - с вентилем этой цепочки,Иванова дтиропова акт оста пп ель, . Н. Кенеренкоекрсд Л, В. Куклина К, прекост Мин ип. Харьк. фпл. пред. сПатент аказ 390/1377 Изд. М 089 Тираж 7 ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Со Москва, Ж, Раушскан наб., д, 415