Цифровое фазометрическое устройство

Союз Советских Социалистических Республик(51)М, Ктпт,з с присоединением заявки М Г рт т 2 т/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель 1-"т 4 ) .ИГРОВОЕ ттт 1 тт 3 Отт 1 т; о 11(твОтгОГ тт тттттстт г "-г,1Изобретение относится к областирадиоизмерительной техники, Устройство может найти применение при изМЕРЕНИИ фаэ ОДНОПОт 1 ЯРНОй ПОСЛЕДО -вательности импульсов симметричной 5формы (относительно середины). ктаким сигналам относятсят например,колоколообразные, треугольные,прямоугольные и т,п,Известно цифровое фазаизмерительное устройство, содержащее формирователи, управляющий триггер,генератор счетных импульсов, элементы совпадений, две фазасдвигающиесхемы, логическую схему триггер сасчетным запуском, элемент задержки(счетчик и цифровое табло) 11,Недостатком устройства являетсязначительная погрещность измерения,обусловленная нечетким выделением 20моментов перехода через нуль измеряемых сигналов,Известна цифровое фазометрическое устройство, содержащее компаратор, генератор счетных импульсов, 25счетный триггер, три схемы совпадения, схему ИЛИ, цифровое табло,ВВ-триггер и инвертор 2 .Однако это устройство имест ограниченный диапазон измерения разности 30 ГЕОК 3 тт Еман НЕ":; О 1 т 111 ЬСТ ЬЮ ПОКЕ 1 З а -т т т тт 1 - гт; -Ирение диапазсна ттз .-:. =,;:; -ВОЕ фаэаматРИЧЕСКОЕ УотРОНС"Ват СОДЕРж:,(ЕЕ ГЕНЕРатСР СЧЕтнюк 1".СПУ.ттЬ- СОВ т СОЕДИНЕННЫЙ С ВХОДО 1 Н СЧЕт-,тзтГООР 1 т 1" ГЕтта И О. НИ,",1,г 1 т т ХОПОВ ПЕ ОВО .О ЭЛЕМЕНта СОВПаДЕН 11 Я, Пат, г Ой ВХОД КОТОООГО ПОтСОЕЦИНт;.Н К заХат у ) - триггера, В-входом соедине 11 ногс через формирователь коротких импульсовс Одним .Нз входов в.Ора 1 О элементаСОВПаДЕНИЯ, ДРУГтатй ВХОД КатОРСГОсоединен с выходам счетногс: триггеРа, а ВЫХОД ЧЕРЕЗ ПОСЛ =ДтетжатСОтЬПС соединенные элемент ИЛИИтттятуЛЬСО)В - С т абдо, стто 1.1Ой вхац элемента ИЛИ присаелине 11К ВХОДУ ПЕОВОГО ЗЧЕМС 11 та г;ОВПаДЕния второй формирователь короткихИМттУ 11 Ь "ОВ ф ОР 1;11 Р ОВ а т Ст тт Ь П Р Я МОЛГ О 1". Ь "НЫХ ИМПУ тЬСОВ т 1 тРЕтн:". Э. СтиЕНт Сатт- паденттят снабжена дез 11;тетлем и дттба-. ВОЧНЫтттт ЭЛЕМЕтвтатт т гттттта с СНИЯ ВЫХОД фОРМт 1 РОВатЕЕЛтттоттттачгот-Ьттткимпульсов соедииен с входом делителя и с первым входом добавочного элемента совпадения, к второму входу которого подсоединен единичный выход,целителя, а выход его соединен с вхоцом первого Формирователя коротких импульсов, 5-вход В 5-триггера соединен с выходом третьего элемента совпадения, первый вход которого подсоединен к нулевому выходу делите. ля, а второй вход - к выходу второго Формирователя коротких импульсов.На Фиг,1 изображена Функциональная блок-схема устройства; на Фиг, 2 показаны временные диаграммы, оясняющие его работу, где а - временные диаграммы при совпадении изме рительного и эталонного импульсов, б - временные диаграммы после устранения мешающих измерению импульсов.Устройство содержит Формирователь 1 прямоугольных импульсов, делитель 2, первый, второй и третий элементы совпадения 3,4,5, добавочный элемент совпадения б, первый и второй Формирователи 7 и 8 коротких импульсов, генератор 9 счетных импульсов, В 5-триггер 10, счетный триггер 11, элемент ИЛИ 12, счетчик 13 импульсов и цифровое табло 14,Измеряемая величина Ьс, соответствующая искомой разности фаз с учетом усреднения измерений, определяется по формуле(=с,н - 1,где с с - моменты появленияЙ )равенства порогового напряжения О напряжениям заднего в переднего фронтов измеряемого сигнала -го периода; с - момент появленяя переднего положительного Фронта опорного сигнала 1-го периода.При совмещении переднего фронта опорного сигнала +1-го периода с измеряемям сигналом -го периода, т.е. н,бикС происходит наложение временных интервалов дс и Ас;1, и т,ц., достоверность измерения теряется (Фиг.2 а).При наложении временных интервалов измерения проводят по Формуле (1), т.е. заполняют промежуток от начала переднего фронта опорного сигнала 1-го периода до переднего Фронта измеряемого импульса -го периодасчетными импульсами с частотойй 1генератора, а от с, до с., заполнение проводят счетными имйульсами частоты с/2 при этом устраняя мешащее действие -1-го измеряемогоимпульса и +1-го опорного импульса(Фиг,2 б). В результате получают измерение несовмещенных временных интервалов ь с, лс;, и т,д.Устройство работает следующимобразом.В исходном состоянии все элементысовпадения заперты нулевыми потенциалами. Элемент совпадения 3 запертнулевым потенциалом с Р 5-триггера 10,элемент совпадения 4 - нулевым потенциалом с элемента б,Иа вход Формирователя 1 проямоугольных импульсов поступает симметричный сигнал, например,колоколообразный, Сформированные прямоугольные импульсы поступают на делитель 2и элемент совпадения б. Единичный потенциал, поступающий на элемент совпадения б с прямого выхода делителя2, разрешает прохождение измеряемыхимпульсов в периоды , +2, +4 ит.д., а нулевой потенциал запрещает появление их в периоды -1, +1,+3 и т.д, Формирователь 8 коротких импульсов вырабатывает короткиеимпульсы по переднему фронту опорного сигнала, Единичный потенциал,пос.тупающий с инверсивного выхода делителя 2, разрешает прохождение ко -ротких опорных импульсов через элемент совпадения 5 в периоды , +2,+4 и т,д а нулевой потенциалзапрещает прохождение их в периоды1-1, 1+1, +3 и т.д, Поступающиена 5-вход В 5-триггера 10 короткиеопорные импульсы перебрасывают выход Р 5-триггера в единичное состояние, которое разрешает прохождениесчстных импульсов с генератора 9 че.рез элемент совпадения 3 на элементИЛИ 12,Короткие измеряемые импульсы,сформированные Формирователем 7 коротких импульсов по переднему фронту, поступают на Р-вход Р 5-триггера 10, опрокидывают его в нулевоесостояние и закрывают элемент совпадения 3, реализуя первое слагаемоеформулы (1) с - с. В этот моментвремени измеряемый импульс, поступающий с выхода элемента 6, разрешает прохождение счетных импульсовсо счетного триггера 11 через элемент совпадения-.4 на элемент ИЛИ 12,причем частота счетных импульсов,приходящих со счетиого триггера,вдвое меньше частоты счетных импульсов, идущих с генератора 9, Элементсовпадения 4 реализует второе слагаемое Формулы (1)а,2Таким образом, в счетчик 13 импульсов через элемент ИЛИ 12 каждыйпериод поступает количество импульсов, соответствующее временною ин 763813тервалу Ь 1, . При усреднении ас; за и периодов измерения получают ис-комую величину а, которая индицируется на световом табло 14,Применение устройства позволяет при высокой точности измерения расширить диапазон измеряемых углов до 0-360 Таким образом, ожидаемый эффект от использования изобретения заключается в улучшении технических характеристик фазоизмерительного устройства.Формула изобретенияЦифровое фазометрическое устройство, содержащее генератор счетных импульсов, соединенный с входом счетного триггера и одним из входов первого элемента совладения, другой вход которого подсоединен к выходу 85-триггера, В-вход которого соединен через первый формирователь коротких импульсов с одним из входов второго элемента совпадения, другой вход которого соединен с выходом счетного триггера, а выход через элемент ИЛИ и счетчик импульсов - с табло, при этом второй вход элемента ИЛИ присоединен к выходу первого элемента совпадения,второй формирователь коротких импульсов, формирователь прямоугольныхимпульсов и третий элемент совпадения, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью расширения диапазонаизмерения, оно снабжено делителем идобавочным элементом совпадения,причем выход формирователя прямоуголь о ных импульсов соединен с входом де-,лителя и с первым входом добавочногоэлемента совпадения, к второму входукоторого подсоединен единичный выход делителя, а выход его соединен свходом первого формирователя коротких импульсов, З-вход.К 5-триггерасоединен с выходом третьего элементасовпадения, первый вход которогоподсоединен к нулевому выходу делителя, а второй вход - к выходу вто- Х рого формирователя коротких импульсов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторокое свидетельство СССР25 Р 498569, кл, 0 01 В 25/00, 1976.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке 2414948/18-21,кл. С 01 й 25/08, 1977..;ер Фцг Г Составитель М. Барашковктор Т. Юрчикова Техред Н.Ковалева Корректор И. Муск каз 6274/39 дписное ВНИ та СССР ытий 113 ОЗЬ б., д. 4/Тираж 1019 По ИПИ Государственного комите по делам изобретений и открМосква, Ж, Раушская на Филиал ППП "Патент", г,ужгооож. Ул, Проектная,4