Цифровой фазометр мгновенных значений

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оц 935815(23) ПриоритетОпубликовано 1506.82. Бюллетень М 22Дата опубликования описания 15.06. 82 6 01 В 25/ОО Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретен и я фВ,Б,Ибрагимов, Р.Я.Суджадинов иР.Б .Аокерэв -:1с фсЦентр глетодолсггии изобретательства и Азербайджйй оеотделение Всесоюзного научно-исследовательскогоинститута геофизических методовразведки(54) ЦИФРОВОЙ фАЗОМЕТР МГНОВЕННЫХ ЗНАЧЕНИЙ ля 1,Изобретение относится к цифро-.вой измерительной технике и можетбыть использовано в информационноизмерительных системах для преобразования сдвига в цифровую форму.5По основному авт.св. Р 600472 известен Фазометр мгновенных значений,содержащий Формирователь и блок управления, вход и выход которых объединены и подключены ко входу цепочки, состоящей иэ последовательновключенных управляемгх вентилЕй эталонный генератор, подключенный ковторому входу первого вентиля упомянутой цепочки, регистрирующее устройство и два счетчика импульсов,схема сравнения кодов и триггер,разделенный вход которого связан свыходом блока управления и со вторымвходом первого счетчика, при этомсхема сравнения кодов соединена своими равнозначными входами с выходамиодноименных разрядов обоих суммирующих счетчиков импульсов, вход каждогсиз которых непосредственно связан с 25выходом соответствующего вентиля,а выход схемы сравнения кодов - свходом триггера, соединенного по выходу с вторым входом второго вентн 30 Недостатком этого устройства являются ограниченные функциональные возможности.Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей устройства.С этой целью в устройства, содержащее формирователь, входи которого подключены ко входам устройства, а выход - ко входу блока управления и первому входу первого элемента И, второй вход которого подключен к генератору эталонного сигнала, а выход - ко входу первого счетчика и первому входу второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу первой схемы сравнения кодов, а выход - ко входу второго счетчика, первый выход которого подключен к регистратору, а вторые выходы - к первым входам первой схеги сравнения кодов, вторые входы которой подключены к выходам первого счетчика, вход Сброс которого подключен к выходу блока управления и триггер, введен третий элемент И, регистр н вторая схема сравнения кодов, причем второй выход блока управления подключен к первому входу триггера, второй вход которого подключен к вы 935815ходу второй схемы сравнения кодов,первые входа которой подключены квыходам первого счетчика и входамрегистра, а вторые входы - к первым выходам регистра, второй входкоторого подключен к выходу третьего элемента И, первый вход которогосоединен с выходом триггера, а второй вход - с первым выходом блока уп.равлени я.На чертеже показана структурная 10схема цифрового фазометра мгновенных значений.Устройство содержит формирователь1, входы которого подключены ко входам устройства, а выход через первый 5элемент И 2 - к входу счетчика 3 импульсов и к одному из входов второгоэлемента И 4, выход которого подключен ко входу счетчика 5 импульсов,блок б управления, вход которого под-,Оключен к выходу формирователя, а первый выход ко входу Сброс счетчика 3 импульсов, эталонный генератор7, выход которого подключен ко второму входу первого элемента И 2,25первуюсхему 8 сравнения кодов,входы которой соединены с выходамиодноименных разрядов обоих счетчиков импульсов, а выход - с другимвходом второго элемента И 4, регистрирующее устройство 9, подключенное к счетчику 5 импульсов, триггер )О, входы которого подключеныко второму входу блока управленияи к выходу второй схемы 11 сравнениякодов, а выход - к одному кз входовтретьего элемента И 12 другой входкоторого соединен с первым выходомблока управления, а выход - со входом Перенос регистра 13, входыкоторого соединены с выходами одноименных разрядов счетчика 3 импульсов и с первыми входами второй схемы 11 сравнения кодов, а выходысо вторыми входами той же схемысравнения кодов. 45Устройство работает в режиме измерения текущего значения фазовогосдвига с параллельной фиксацией егоминимального и максимального значений за интервал времени, Рассмотримсначала как происходит фиксация максимального значения фазового сдвига в процессе измерения, а зате;.;минимального значения. Формирователь 1, на входы которого поступают исследуемые напряжения 1),и Б , формирует прямоугольные импульсы с длительностью Г, гропорциональной измеряемому фазово" му сдвигу 9. Эти импульсы управляют первым элементом И 2, открывая его на время , при этом тактовые импульсы высокой частоты с выхода эталонного генератора 7 проходят на счетный вход счетчика 3 непос:гдственно к на счетный вход счетчика 5 через второй элемент И 4 при условии наличия на управляющем входе последнего разрешающего потенциала с выхода первой схемы 8 сравнения кодов.Первая схема 8 сравнения кодов выдает разрешающий потенциал, когда содержкмое счетчкков 3 и 5 одинаково, и сохраняет этот потенциал некзменнным на уровне логической 1все время, пока соблюдается условиеравенства кодов на ее входах, связанных с выходами одноименных разрядов указанных счет иков,Допустим, в исходном состоянииустройства в счетчики 3 и 5 записано число, разное нулю. При поступлении исследуемых напряжений на входыформирователя 1 последнии открываетпервый элемент И 2 на время 2 и тактовые импульсы эталонного генератора7 проходят на счетный вход счетчика3 и через второй элемент И 4, открытый разрешающим потенциалом с выходапервой схемы 8 сравнения кодов, насчетный вход счетчика 5, В моментвремени, соответствующий заднемуфронту выходного импульса формирователя 1, импульсный сигнал с первоговыхода блока б Управления сбрасываетсчетчик 3 в нуль по ходу Сброс,В счетчике 5 при этом остается код,пропорциональный временному интервалу Г, Он передается в регистрирующее устройство 9, Разрешающкй потенциал с управляющего входа второгоэлемента И 4 снимается, так как условке равенства кодов на входах схемы8 нарушается,Дальнейшая работа цифрового фазо:тра зависит от соотношения длительностгй каждого последующего и предыдущего максимального (по длительностк) выходных импульсов формирователя1. Например, если следующий кмгульс указанного формирователя имеет длительность с 7 Г, то содержимое счетчика 3 по мере поступления тактовых импульсов эталонного генератора 7 на его счетный вход через первый элемент И 2 нарастает. В момент времени, когда оно становится равным ".оцу, хранящемуся в счетчике 5,схема 8 срабатывает и выдает разрешающий потек:.;игл на управляющкй вход втсрогс элемента И 4, открывая его. В результате, тактовые импуль одновременно проходят на счетный вход счетчика 5, код в котором, начиная с, указанного момента времени, получает приращение пропорциональноеТ -= Затем бло( 6 управления, какк прежде импульсным сигналом с первого выхода, соответствующим по времени появления заднему фронту выходного импульса формирователя 1 сФормула изобретения ЦиФровой фазометр мгновенныхзначений по авт.св, 9 600472, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, с35 целью расширения Функциональных возможностей, в него введены третийэлемент И, регистр и вторая схемасравнения кодов, причем второй выход блока упранления подключен к40 первому входу триггера, второй нходкоторого подключен к выходу второйсхемы сравнения кодов, первые входы которой подключены к выходампервого счетчика и входам регистра,45 а вторые входы - к первым выходамрегистра, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента И,первый вход которого соединен с выходом триггера, а второй вход - спервым выходом блока управления.50Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР б 00472, кл. С 01 В 25/00, 1978. длительностью 7", сбрасывает счетчик 3 в нуль. При этом в другом счетчике 5 остается код, пропорциональный /Если следующий импульс Формирователя 1 имеет длительность Т:"г, то 5 содержимое счетчика 3 по мере поступления тактовых импульсов на его счетный вход нарастает, но не дотягивает до кода, хранящегося в счетчике 5, Поэтому схема 8 не срабатыва ет, содержимое счетчика 5 не изменяется и после сброса счетчика 3 в Офф импульсным сигналом с первого выхода блока б управления устройство готово к следующему циклу измере 1ния.Устройство осуществляет также параллельно Фиксацию минимального значения фазового сдвига за интервал времени, для чего используются дополнительно введенные в его состав вторая схема 11 сравнения кодов, регистр 13 и третий элемент И 12.Импульсный сигнал со второго выхода блока б управления, формируемый в момент времени, соответствующий переднему фронту выходного импульса формирователя 1 с длительностью С, устанавливает триггер 10 в положение 1 , а высокий потенциал с выхода триггера подается на управляющий вход третьего элемента И 12 и подготавливает его. Импульсный сигнал с первого выхода блока б управления, фиксируемый в момент времени, соответствующий заднему фронту импульса с длительностью С, проходит через открытый третий элемент И 12 на вход фПеренос регистра 13 и разрешает перезапись содержимого счетчика 3, пропорционального Г, в регистр последующим сбросом счетчика 3 в нуль.Если у последующего импульса с выхода формирователя 1 длительность 2 больше, чем й, т.е.7, то срабатывает вторая схема сравн ени я кодов, сравнинающая код в регистре 13 с содержанием счетчика 3, которое с течением времени достигает и превышает значение И. Импульс с выхода сработавшей схеме 11 перебрасынает триггер 10 в положение 0, н результате чего снимается разрешающий потенциал с управляющего входа третьего элемента И 12 и импульсный сигнал с первого выхода блока управления, сформированный в момент времени, соответствующий заднему фронту импульса с длительностью Й , не проходит на вход Перенос регистра 13. Код М в регистре 13, таким образом, не изменяется.Если у следующего импульса с выхода формирователя 1 длительность Ъ меньше, чем , т.е, В "Г, то вторая схема 11 сравнения кодов не срабатывает, триггер 10 остается в положении 1, и импульсный сигнал с первого выхода блока управления, сформированный в момент времени, соответствующий заднему Фронту импульфсов с длительностью Х , проходит через открытый третий элемент И 12 на вход фПеренос регистра 13 и разрешает перезапись содержимого счетчика 3, пропорционального 2", в.результате в регистр с последуЮщим сбросом счетчика 3 в нуль.Таким образом, предложенный цифровой фазометр измеряет текущее значение фазового сдвига, обеспечивая фиксацию его минимального и максимального значений.935815 Составитель М.КатановаРедактор Л.Алексеенко Техред Т. Маточка Корректор В,Бутяг ое Заказ 420 4 Филиал ППП " Патентг. Ужгород, ул. Проектная, и, И 45 Тираж 7 ВНИИПИ Государственнйо делам изобрете 113035, Москва, Жого комитний и откр Раумска Подпита СССРытийнаб., д.