Моноимпульсный фазометр

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ рц 65998 Союз Совстских Социалистических Республик)М Кла6 01 К 25/О присоединением заявки Ме ударственнык комитет 3) Приоритет3) Опубликовано 30,04.79 летень М 1 53) УДК 621.317.7(088.8) по делам изобрете ткрыти(45 Дата опубликования описания 28.02,79(72) Авторы изобретени Я. Супьян, В. Д, Рудык и С. Н. ГорбатюВинницкий политехнический институт 71) Заявител 54) МОНОИМПУЛЪСНЫЙ ФАЗОМЕТ 5 Изобретение относится к фазоизмерительной технике и предназначено для измерения разности фаз моноимпульсных сигналов,Известны фазометры для измерения разности фаз радиоимпульсных напряжений сцифровым индикатором разности фаз 1,Однако они обладают низкой точностьюизмерения, низким быстродействием и неудобны в эксплуатации. Короткое времядействия напряжения, в котором заключена информация о исследуемом фазовомсдвиге, значительно усложняет автоматизацию процесса измерения моноимпульсныхсигналов. 1Известен фазометр, содержащий фазовыедетекторы, фазосдвигающую цепь 90, усилители и индикатор на электронно-лучевойрубке (ЭЛТ) 12.Низкая точность измерения и низкое быстродействие такого фазометра не даютвозможности использовать его при измерении разности фаз моноимпульсных сигналов, а при использовании фоторегистрациирезультата измерения с экрана ЭЛТ требуется длительная подготовка прибора к работе, длительная обработка и расшифровка результатов измерения,Цель изобретения - повышение точностиизмерения разности фаз моноимпульсныхсигналов. Это достигается тем, что моноимпульсный фазометр, содержащий два фазовых детектора, фазосдвигающую цепь 90, включенную между первым входом второго фазового детектора и вторым входом первого, и усилители, снабжен амплитудными детекторами, элементом совпадения, двумя дифференцпрующими цепями, ограничителями импульсов положительной и отрицательной полярности, управляющим триггером, фазоинвертором, цепями, состоящими из двух резисторов и двух конденсаторов, мостовыми схемами, опорным тахогенератором, электродвигателем, сельсином, низкочастотным фазометром мгновенного значения разности фаз, усилителем-ограничителем, причем вход первого амплитудного детектора соединен с первым входом второго фазового детектора, а вход второго амплитудного детектора - с первым входом первого и вторым входом второго фазового детектора, выходы обоих амплитудных детекторов через элемент совпадения, первую дифференцирующую цепь и ограничитель импульсов положительной полярности подключены к первому входу управляющего триггера, выход которого через фазоинвертор подключен к мостовым схемам, включенным между резисторами, подключенными к выходам фазовых детекторов, и конденсаторами, подключенными к входамусилителей, выходы которых подключенык статорным обмоткам сельсина, роторнаяобмотка которого, соединенная механическис валом электродвигателя и опорного тахогенератора, электрически подключена к 5входу усилителя-ограничителя и одновременно к одному из входов низкочастотногофазометра мгновенного значения разностифаз, второй вход которого подключен к выходу опорного тахогенератора, выход усилптеля-ограничителя через вторую дифференцирующую цепь и ограничитель импульсов отрицательной полярности подключен квторому входу управляющего триггера,На фиг. 1 изображена структурная схема 15предлагаемого моноимпульсного фазометра; на фиг. 2 - диаграммы напряжений,поясняющие его работу,Фазометр содержит фазовые детекторы 1,2, фазосдвпгающую цепь 90 3, мостовые 20схемы 4, 5, усилители 6, 7, амплитудныедетекторы 8, 9, элемент совпадения 10,дифферепцпрующую цепь 11, ограничительимпульсов 12 положительной полярности,управляющий тригер 13, фазопнвертор 14, 25электродвигатель 15, низкочастотный фазометр 16 мгновенного значения разностифаз, усилитель-ограничитель 17, дифференцирующую цепь 18, ограничитель импульсов 19 отрицательнои полярности, опорный 50тахогенератор 20, сельсин 21 и цепи, состоящие из резисторов 22 и 23 и копденсаторов 24 и 25.Фазометр работает следующим образом. ,35Входные моноимпульсные напряжения,изображенные на фиг. 2, а, б,С, - Кз 1 п ыУ. при О(, сУ,- О при - .( . TУ, = Уз 1 п;о+) при Оти40У,(1) = О при -,Тгде 0 и О - амплитуда входных напряжений;т - длительность исследуемых 45импульсов;Т - период повторения импульсов,поступают на входы фазовых детекторов 1и 2, причем напряжение У поступает 50жа второй вход фазового детектора 1 через фазосдвигающую цепь 3.Напряжения на выходе нелинейных элементов фазовых детекторов соответственноравны55Уд: К Уц Уд зп В 1соз (а 1 + ( ОУ, = К,УК, зп а 1 з 1 п(в 1+) О 1. ,где Ки Кг - коэффцциенты передачи каналов. 60Эти напряжения поступают на входыфильтров, состоящих из резистора 22 (23),мостовой схемы 4 (5) и конденсатора 24(25). Во время перекрытия входных моноимпУльсных напРЯжений 1, - 1 г мостовыс 65 схемы 4 и 5 открыты напряжением, подаваемым через фазош:вертор 14 с управляющего трипера 13. Форма напряжения жа выходе управляющего триггера 13 изображена на фиг. 2, в. Постоянная времени цепи: резистор 22 (23), открытая мостовая схема 4 (5), конденсатор 24 (25) выбраны из условия обеспечения требуемой филь- рации и времени запоминания сигналаМ.(где Ы - скорость вращения ротора сельсина).Напряжения на выходе этих цепей равныС, =-. Л, соз;";Ь, . А,з 1 пр,где Л=К,УЬь;Аг=КгКп, Ы,и,В момент окончания перекрытия импуг- сов У(1) и Уг, 1=юг перепад напряжения с выхода элемента совпадения 10, прошедший через дифференциру.ющую цепь 11 и ограничитель импульсов 12 по,ожкте ьной полярности, поступает на управляющий триггер 13 и перебрасывает его, закрывая мостовые схемы 4 и 5. Форма на. пряжения на выходе ограничителя импульсов 12 положительной полярности изооражена на фиг. 2, г.Постоянная времени цепи: резистор 22 (23), закрытая мостовая схема 4 (5), конденсатор 24 (25) становится достаточно большой, и можно считать, что напряжение на выходе этой цепи сохраняется равным 1l и У на время ) т. Этп напряжения через усилители 6 и 7 поступают на статорные обмотки сельсина 21. Напряжение на роторной обмотке сельсина 21, механически связанной с валом электродвигателя 15 и вращающейся с частотой О, равно У, = К,А, созсозйг+ К,А,з 1 п з 1 п Ю =.= Всоз(1+ ),где К и К 4 - коэффициенты трансформации при КзА=К 4 Аг=В. Напряжение Ь, соответствует кривой 1, изображенной :а фиг. 2, д.Таким образом, в роторной обмогкссел.- сина 21 получено низкочастотное напряжение, фаза которого имеет фазовый сдвиг, соответствующразности фаз исследуемых моноимпульсных напряжений относительно напряжения опорного тахогенератора, который механически связан с электродвигателем 15. Это напряжение соответствует кривой 11 на фиг. 2, д. Измерение разности фаз между напряжениями У, и У, производится низкочастотным фазометром 16 мгновенного значения, на который подаются эти напряжения. При этом следуег иметь в виду, что изменения напряжения на входе усилителей 6 и 7 за счет некоторого возможного разряда конденсаторов 24 и 25 приведет только к уменьшению ампли 659981туды У, но не повлияет на фазовые соотношения,Для возвращения фазометра в исходноесостояние после окончания измерений напряжение с роторной обмотки сельсина 21 5подается на вход усплителя-ограничителя17. Форма напряжения на выходе усилителя-ограничителя 17 изображена на фиг, 2, е.Выходное напряжение усилителя-ограничителя обрабатывается дифференцирующей 10цепью 18 и импульсом положительной полярности, соответствующим окончанию периода колебаний У прошедшим через ограничитель импульсов 19 отрицательнойполярности, который перебрасывает управляющий триггер 13 в исходное состояние,Форма напряжения на выходе ограничителя импульсов отрицательной полярностиизображена на фиг. 2, г, Мостовые схемы 4и 5 открываются, и происходит быстрый 20разряд конденсаторов 24 и 25 через малыесопротивления нагрузок фазовых детекторов, фазометр возвращается в исходноесостояние.25Формула изобретенияМоноимпульсный фазометр, содержащий два фазовых детектора, фазосдвигающую цепь 90, включенную между первым входом второго фазового детектора и вторым ЗО входом первого, и усилители, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения разности фаз моноимпульсных напряжений, он снабжен амплитудными детекторами, элементом совпаде- Зб ния, двумя дифференцирующими цепями, ограничителями импульсов положительной и отрицательной полярности, управляющим триггером, фазоинвертором, цепями, состоящими из двух резисторов и двух коде саторов, мостовыми схемами, опорным тахогенератором, электродвигателем, сельсином, низкочастотным фазометром мгновенного значения разности фаз, усилителем- ограничителем, причем вход первого амплитудного детектора соединен с первым входом второго фазового детектора, а вход второго амплитудного детектора - с первым входом первого и вторым входом второго фазового детектора, выходы обоих амплитудных детекторов через элемент совпадения, первую дифференцирующую цепь и ограничитель импульсов положительной полярности подключены к первому входу управляющего триггера, выход которого через фазоинвертор подключен к мостовым схемам, включенным между резисторами, подключенными к выходам фазовых детекторов, и конденсаторами, подключенными к входам усилителей, выходы которых подключены к статорным обмоткам сельсина, роторная обмотка которого, соединенная механически с валом электродвигателя и опорного тахогенератора, электрически подключена к входу усилителя-ограничителя и одновременно к одному из входов низкочастотного фазометра мгновенного значения разности фаз, второй вход которого подключен к выходу опорного тахогенератора, выход усилителя-ограничителя через вторую дифференцирующую цепь и ограничитель импульсов отрицательной полярности подключен к второму входу управляющего триггера.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Лвторское свидетельство СССР354559, кл. 6 01 К 25,00, 1973,2. Авторское свидетельство СССР339875, кл. 6 01 Я 25/00, 1972.дактор Е. Караулова Составитель В. Новицкий Корректоры; Л, Орлов и Е. Осипов аказ 570/15 Изд.283 Тираж 1089 Подписное НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва)К, Раушская наб., д. 4/5 ипография, пр. Сапуно