Фазометр

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 834590(51)М. Кл. 6 01 й 25/00 3 Ъеударетееины 1 квинтет СССР ао делен иэебретений и открытий(53)УДК 621.317. ,77(088.8) Дата опубликования описания 30,05,8(71) Заявитель Винницкий политехнический институт( 54 1 фАЗОМЕТР Изобретение относится к фазоизмерительной технике и предназначено для измерения фазовых сдвигов прерыв.ных напряжений.Известен фазометр, содержащий формирующее устройство, триггер, счет 5 чик импульсов, генератор. импульсов, соединенный со времязадающим элементом совпадения и входом делителя частоты, выход которого соединен с одним10 из входов времязадающего элемента совпадения, два амплитудных детекторат. к выходам которых подключены два элемента совпадения, а к входам - фор" мирователи сигналов 11.15Недостаток известного фаэометра - увеличение погрешности измерения фазовых сдвигов прерывных напряжений при уменьшении интервала их взаимного перекрытия.Известен также фазометр, содержащий усилители-ограничители, подклю-ченные к измерительному триггеру, цепь, состоящую из резистора, подключенно-. го к измерительному триггеру, и конденсатора, подключенного к индикатору, два детектора, включенные между выходами усилителей-ограничителей и входами схемы совпадения, выход кото-рой через последовательно соединенные триггер и фазоинвертор связан с мостовой схемой, включенной между резистором и конденсатором 2 .Такой фазометр осуществляет измерение фазового сдвига на интервале перекрытия, соответствующем одновре-. менному наличию прерывистых напряжений в опорном и измерительном каналах. Так как длительности непрерывных напряжений в общем случае не равны целому числу периодов высокочастотного заполнения, то через мостовую схему в начальный момент и момент окончания интервала перекрытия на КС цепь пройдут импульсы измерительного триггера,по длительности не соответствующие измеряемому фазовому сдвигу, что гера, по длительности не соответству"3 8ющие измеряемому фазовому сдвигу, чтоприведет к появлению дополнительнойпогрешности, увеличивающейся при уменьшепни интервала перекрытия до длительнастей, сравниваемых с периодом высокочастотного заполнения.Цель изобретения - повышение точности измерения за счет уменьшенияпогрешностей измерения фазового сдвига прерывистых напряжений.Поставленная цель достигается тем,что в фазометр, содержащий усилители-ограничители, выходы которых соединены через детекторы с элементом совпадения и непосредственно - с измерительным триггером, выход .которого через резистор и мостовую схему соединен с индикатором и через конденсатор - с общей шиной, введены блокуправляющих импульсов, два дополнительных элемента совпадения, два одновибратора, регистр, элемент сравнения, двоичный счетчик, дополнительный и счетный триггеры и двухполупериодный выпрямитель, вход которогосоединен с выходом одного из усили, телей-ограничителей, а выход - совходами двух одновибраторов, выходами соединенных с первым и вторым входами первого дополнительного элемента совпадения., третий вход которогосоединен с выходом элемента совпадения и блоком управляющих импульсов,выходы которого соединены с регистромшиной сброса двоичного счетчика ипервым входом дополнительного триггера, соединенного выходом с первымвходом второго дополнительного элемента совпадения, второй вход которого соединен с другим входом дополни-тельного триггера, при этом выходомпервого дополнительного элемента совпадения является вход счетного триггера, выходом соединенного со входом двоичного счетчика, выход которого непосредственно и через регистрсоединен со входами элемента сравнения,.выход которого соединен с первымвходом триггера управления, другойвход которого соединен с выходом второго дополнительного элементасовпадения, а выходы " с мостовой схемой,35 45 На чертеже представлена блок-.схема фазометра.,фазометр содержит усилители-ограничители 1 и 2, детекторы 3 и 4, элементы совпадения 5,6, и 7, измеритель.ный триггер 8,резистор 9, конденсатор 1 О, мостовую схему 11, индикатор 12,двухполупериодный выпрямитель 13 одновибраторы 14 и 15, счетный триг гер 16. двоичный счетчик 179 дополнительныйтриггер 18, триггер 1.9 управления мостовой схемой, элемент 20 сравнения, регистр 21, блок 22 управляющих импульсов. Двухполупериодный выпрямитель, одновибраторы и дополнительный элемент совиадения обеспечивают формирование импульсов в момент переходов сигналов через ноль,при наличии обеих 34590 ф.полуволн напряжений, дополнительныйтриггер и второй дополнительный элемент совпадения обеспечивают открывание мостовой схемы в момент первого такого перехода, а счетный триггер и двоичный счетчик производятподсчет целого числа периодов высокочастотного заполнения интервала перекрытия, элемент сравнения обеспечи-, 10 вает закрывание мостовой схемы черезинтервал времени, равный целому числупериодов заполнения в предшествующей посылке, Блок управляющих импульсов обеспечивает запоминание числа 15 периодов в предыдущей посылке и сбросдвоичного счетчика по окончании интервала перекрытия, В этом случае наВС-цепь пройдет и импульсов длительностью Г , так как20 7-1 =11 Т -И (Т -)=Ь Со огде То - период высокочастотногозаполнения;и - число целых периодов за полнения на интервале перекрытияlТ - сформированный интервалперекрытия;- длительность импульса из30 мерительного триггера, соответствующая измеряемомуфазовому сдвигу;То-С - время отсутствия импульсаизмерительного триггера втечение одного периода;Ь=ИТф- время отсутствия импульсов измерительного триггера на интервале перекрытия.40 Такое устройство исключает прохождение импульсов "не соответствующихфазовому сдвигув начале и конце интервала перекрытий на ЙС-цепь.590 6новку в нулевое состояние сброс)счетчика 17. Этим достигаетсй формирование интервала перекрытия строго кратным целому числу периодов.При последующеМ измерении фазовыхсдвигов прерывных напряжений интервал перекрытия будет равен целомучислу периодов заполнения на предшествующем интервале перекрытия. Такимобразом измерение фазовых сдвигов прерывных напряжений производится на интервале перекрытия строго кратномцелому числу периодов, что уменьшаетпогрешность измерений и расширяет область измерений до интерваловперекрытия в единицы периодов высокочастотного заполнения. Входные напряжения подаются на входы усилителей-ограничителей 1 и ,2 и за счет детектирования детектора ми 3 и 4 на выходе элемента совпадения 5 формируется импульс; длительность которого равна интервалу времейного перекрытия напряжений сигналов в обоих каналах. Напряжение с выхода усили 10 теля-ограничителя 2 выпрямителем 13 преобразуется в последовательность импульсов с крутыми фронтами, отстоящими друг от друга на интервал, равный удвоенному времени фронта усилителя-ограничителя, так как одновибратор 14 формирует короткие импульсы от положительного перепада напряжений, а одновибратор 15 - отрицательного, то на выходе элемента совпадения 6 при наличии разрешающего уровня отэлемента. совпадения 5 формируются импульсы в моменты времени, соответствующие переходу через ноль на 25 пряжения сигнала, при наличии второйполуволны и сигнала в первом канале. Первый импульс элемента совпадения 7при наличии разрешающего уровня от дополнительного триггера 8 устанавливает триггер 9 управления мостовой30схемой в состояние, соответствующее логической единице, открывая тем самым мостовую схему 1, и устанавливает триггер 18 в состояние, соответствующее логическому нулю, закрываятем самым элемент совпадения 7, Так .как счетчик 17 включен через триггер16, в нем записывается двоичный код целого числа периодов высокочастот 40ного заполнения на интервале перекрытия прерывных напряжений, и при равенстве кода в счетчике 17 коду в регистре 21; элемент 20 сравнения вырабатывает сигнал, сбрасывающий триг 45 гер 19, закрывая тем самым мостовую схему 11. Таким образом на индикаторе 12 устанавливается показание, соответствующее фазовому сдвигу прерывных напряжений, измеренному на интервале,50 кратном целому числу периодов высокочастотного заполнения. Блок 22 по окончании интервала перекрытия обеспечивает перезапись содержимого счетчика 17 в регистр 21,установку в единич 55 ное состояние триггера 18, совместно с элементом совпадения 7 обеспечивающих селекцию первого перехода через ноль на интервале перекрытия, и устаФормула изобретения 5 834фазометр работает следующим образом,фазометр, соДержащий усилителиограничители, выходы которых соединены через детектор с элементом совпадения и непосредственно - с изме/рительным триггером, выход которогочерез резистор и мостовую схему соединен с индикатором и через конденсатор в , с общей шиной, триггер управ -ления, о т л и ч а ю щ и й с я тем, .что, с целью повышения точности измерения, в него введены блок управляющих импульсов, два дополнительных элемента совпадения, два одновибратора, регистр, элемент сравнения, двоичный счетчик, дополнительный и счетный триггеры и двухполупериодный выпрямитель, вход которого соединен с выходом одного из усилителей-ограничителей, а выход - со входами двух одновибраторов, выходы которых соединены с первым и вторым входами первого дополнительного элемента совпадения, третий, вход которого соединен с выходом элемента совпадения и блоком управляющих импульсов, выходы которого соединены с регистром, шиной сброса двоичного счетчика и первым входом дополнительного триггера, выход которого соединен с первым входом второго дополнительного элементаьсовпадения, второй вход которого соединен с другим входом дополнительного триггера, при этом выходом первого дополнительного элемента совпадения является вход счетного триггера, выход которого соединен со входом двоичного счетчика, выход которого непосредственно и через регистркомитета открыти ушская нд. 4/5 Патент, г.ужгород, ул.Проектна Филиал соединен со входами элемента сравнения, выход которого соединен с первым входом триггера управления, другой вход которого соединен с выходом. второго дополнительного элемента совпадения, а выходы - смостовой схемой. аказ 4097/70 Тираж 732 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж, 8 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 11 587412, кл, 6 01 В 25/ОО, 07.05.76. 2. Авторское свидетельство СССР Ф 454502, кл. 6 О 1 В 25/00, 09.03.72.