Цифровой фазометр

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советск мкСоциапмстическмхРеспублик и 953593(51)М. Кл. 6 01 В 25/08 Ьеудерстмнный камнтет СССР де делам нзаеретеннй н открытки(23) П риоритет Опубликовано 23. 08,82, БюллетеньДата опубликования описания 23,08,82(54) ЦИФРОВОЙ ФАЗОИЕТР Изобретение относится к фазоизмерительной технике и может бытьиспользовано совместно с датчикамиугловых и линейных перемещений, вчастности в большинстве систем программного управления и цифровогоотсчета,По основному авт.св. 11 859953известен цифровой .Фазометр, содержащий генератор высокочастотныхимпульсов, блок распределения импульсов, блок синхронизации, управляющий триггер, счетчик переходовчерез 2 2, измерительный счетчик,блок управления режимами счета,формирующий счетчик, счетчик начального измерения, блок сравненияи два элемента 11.Однако этот фазометр не позволяет производить измерение относительного изменения Фазового сдвигамежду опорным, и измерительными сигналами с произвольно задаваемого значения относительного фазового сдвига, что необходимо, например, при использовании фазометра в большинстве систем программного управления и цифрового отсчета.5Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей устройства за счет создания возможности измерения относительного фазового сдвига между опорным и измерительным сигналами с произвольного наперед заданного значения.Поставленная цель достигаетсятем, что в цифровой фазометр, со держащий последовательно соединенныегенератор высокочастотных импульсов, блок распределения импульсов и блок синхронизации, первый выход которого соединен с первым входом управляющего 20 триггера, второй выход блока распределения импульсов соединен с входом измерительного счетчика, блок управления режимами счета, перый вход ко953593 3торого соединен с вторым выходомблока синхронизации, второй входсоединен с выходом блока сравнения,третий вход с выходом счетчика переходов через 2 к , а три выхода блокауправления режимами счета соединеныс входами измерительного счетчика исчетчика переходов через 2, причем выходы управляющего триггерасоединены с первыми входами двухэлементов И, вторые входы которыхсоединены с выходом блока распределения импульсов, а выходы - с входамисоответственно счетчика начальныхизмерений и формирующего счетчика,выходы которых соединены с входамиблока сравнения, а второй вход управляющего триггера соединен с вторымвходом блока синхронизации, дополнительно введен блок предустановки,первый выход которого соединен стретьим входом счетчика переходовчерез 2 к, второй выход - с вторымвходом Формирующего счетчика, а входс четвертым входом блока управлениярежимами счета, причем третий входэлемента И соединен с третьим выходом блока синхронизации.На чертеже изображена структурная электрическая схема Фазометра.Цифровой Фазометр содержит генератор 1 высокочастотных импульсов,блок 2 распределения импульсов, блок3 синхронизации, управляющий триггердва .элемента И 5 и 6, счетчик7 начальных измерений, блок 8 сравнения, формирующий счетчик 9, блок10 управления режимами счета, измерительный счетчик 11, счетчик 12 переходов через 2 Фк и блок 13 предустановки,Работа фазометра состоит в следующем.Блок 2 распределения импульсов выдает две последовательности импульсов Гт , Гт , сдвинутые на четверть2периода и формируемые из импульсов генератора высокой частоты Гт , При поступлении сигнала установки начала отсчета (УН) происходит его синхронизация с сигналомГ(импульс опорного сигнала в момент перехода через нуль последнего и обнуление этим сигналом счетчика 7 и 11). Этим же сигналом производится запись кода начальной установки в счетчики 12 и 9. Причем в счетчик 9 запись произ" водится в прямом или обратном коде 4в зависимости от знака предустановки.Этим же сигналом производится записьзнака в блок 10 управления режимаотсчета. Элемент И 6 закрываетсясигналом 1 НГоРт,1 о, где Т - длительность периода опорного сигнала,Сигнал УН Г,Ет, устанавливает управляющий триггер 4 в состояние "1",Разрешающий потенциал с выхода триг 1 в гера 4 открывает элемент И 5 и импульсы Гт поступают на вход счетчика 7начального измерения. Импульс Г Гтт 2(импульс измеряемого сигнала в момент перехода через нуль последнего)15 .устанавливает триггер 4 в состояние"0". Элемент И 5 закрывается, прекращая поступление импульсов Гт нат,вход счетчика 7 начальных измерений,и подает разрешающий потенциал навторой вход элемента И 6. После окончания импульса 1 НгГтЧо импульсы Гт поступают на вход формирующего счетчика 9. При достижении вформирующем счетчике 9 числа записанного в счетчике 7 начальных изме.рений и соответствующего начальномусдвигу фаз опорного и измеряемогосигналов на выходе блока 8 сравненияпоявляется импульс Г . Поскользоку емкость формирующего счетчикавыбирается из соотношенияЬГ Г и внем предварительно записана информация в прямом или обратном коде,сигнал Го соответственно отстаетили опережает сигнал Г на величину,соответствующую коду предустановки,и не изменяет своего положения придальнейшем изменении положения Г,СигналыРо,иГГ поступают на блок10 управления режима счета. Блок 10ф управления режимами счета дает разрешение на заполнение измерительного счетчика 11 импульсами генератора 1 высокой частоты на время,равное промежутку между импульсамигроот и хт 2 "ли "хт 2 " "о,отв зависимости от знака разности фазэтих сигналов и засылает г 1 - 1 счетных импульсов на суммирующий иливычитающий вход счетчика 12 пере 50 ходов через 2 . При появлении Пимпульсов о О в промежутке междудвумя импульсами х г т или п импульсов Р Р в промежутке междут 2двумя импульсами Г соответствен 55 но и определяется знак Фазовой разности в момент равенства нулю,содержимого сччетчика 12 пере.ходов через 2 к , исходя иэтого, на каком входе счетчика12 переходов через 2 ь появляетсясчетный импульс. Таким образом,в измерительном счетчике 11 записывается число, соответствующее 5относительной разности фаз оюрногои измерительного сигналов относительно начальной установки в пределах+ 2 Я , а в счетчике 12 переходовчерез 2 число пересечений фазой 3 оизмеряемого сигнала опорного сигнала го от в прямом или.обратном направлении относительно начальной установки,Возможность измерения относитель" зного фазового сдвига с произвольно задаваемого значения выгодно отличает предлагаемый цифровой фазометрот известного, так как расширяетфункциональные воэможности устройства. В результате, при использовании фазометра совместно с датчикамилинейных и угловых перемещений вбольшинстве систем программного управления и цифрового отсчета, повышается быстродействие и производительность последних.формула изобретенияЦифровой фазометр по авт.св,И 859953, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введенблок предустановки, первый выходкоторого соединен с третьим входомсчетчика переходов церез 2,второйвыход - с вторым входом формирующего счетчика, а вход - с четвертымвходом блока управления режимамиотсчета, причем третий вход второгоэлемента И соединен с третьим выходомблока синхронизации.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРН 659953, кл. О 01 В 25/04, 1980.Составитель Ю. Гавриловедактор А.Козориз Техред 3. Палий Корректор В.бутяг ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проект з 6271/74 Тираж 717ВНИИПИ Государственного комитпо делам изобретений .и113035, Москва, Ж, Раушска Подписное та СССР ткрытийнаб., д. 4/5