Фазометр

=сг/Гр . Второй режим работы важенпри использовании низкочастотного измерителя 3 разности фаз с цифровой обработкой сигнала, реализующего алгоритмдискретного преобразования фурье. Приэтом с помощью стробоскопических преобразователей 1 и 2 осуществляетсядискретизация сигналов во времени иперенос фазовых соотношений между по 19 следуемймй сигналами в область частот,удовлетворяющих быстродействию низкочастотного измерителя разности фаз,Значение преобразованной частотынаходится как Рпр Ус-(иХг) / К д при Й 5 преобразовании на нижней боковой частоте и 1 пр = (и 1 ) /Кпри преобразовании на верхней боковой частоте, где- номер гармоники частоты, накоторой имеет место преобразовайие;20 : - частота генератора 7 стробимпульсо ; с - частота сигнала. Использованиеобоих боковых частот расширяет диапазон возможных значений частот сигнала,не требующих перестройки ДПКД 8. До 23 пустимое изменение преобразованной частоты гри .заданном коэффициенте деленияДПКД 8 зависит от нестабильности частоты сигнала и требуемой точности измерения, В соответствии с диапазоном30 изменения Гйр и числом считываемыхточек ф , определяющих спектр преобразованного сигнала, выбирается полосапропускания низкочастотного измерителя3 разности фаэ, Так, при г = 64 МГц; Цель изобретения - повышение быстродействия и автоматизации измерений.Поставленная цель достигается тем,что в фазометр, содержащий два стробоскопических преобразователя, первыевходы которых являются входами устройства, генератор стробимпульсов и низкочастотный измеритель разности фаз, введены соединенные между собой вычислительный и запоминающий блоки, делительчастоты и цифровой измеритель частотьсоединенный с.одним из входов фазометра и вычислительным блоком, соединен,ным с низкочастотным измерителем разности фаз и делителем частоты, счетньвход которого подключен к выходу генератора стробимпульсов, а выходы - квторым входам стробоскопических преобразователей, соединенных выходами снизкочастотным измерителем разностифаз.На чертеже приведена блок-схемапредлагаемого фазометра,фазометр из стробоскопических преоразователей 1 и 2, соединенных с низкчастотным измерителем 3 разности фаэпоследовательно соединенных цифровогоизмерителя 4 частоты, вычислительногоблока 5 и запоминающего блока 6, последовательно соединенных генераторастробимпульсов и делителя 8 частотыпеременным коэффициентом деления, содипенного со стробоскопическими преобразователями 1 и 2 и вычислительнымблоком 5 выход которого соединен с35низкочастотным измерителем 3 разностифаз в Фазометр работает следукицим образом.Напряжения, сдвиг фаз между которыми необходимо измерить, поступают на первые входы стробоскопических преобразователей 1 и 2. На вторые входы их поступают короткие стробимпульсы частоты 1 рс выходов делителя 8 частоты с4переменными коэффициентом деления (ДПКД), вход которого подключен к генератору 7 стробимпульсов. Коэффициент деления ДПКД 8(д= 1 г/ сто , определяющий частоту стробировання, находит- фф ся либо из условия наименьшего отклонения преобразованной частоты Г пр от ее некоторого среднего значения (первый режим работы стробоскопнческого преобразователя), либо из условия минимизации отклонения числа считываемых точек сигнала (второй режим работы стробоскопического преобразователя): М = А=(64-32);=О-ос)мгазначения Рпр не выходят за пределы (10-80) кГц, Причем одной и той же частоте сигнала в зависимости от режима работы стробоскопического преобразователя соответствуют различные соотношения ц/К и значения 1 п, Например, при с = 10 МГц первому режиму, обеспечивающему минимально возможные отклонения частоты Г р, удовлетворяютзначения И = 7; Кд = 45 пр = 44,445 КГц), а второму режиму, обеспечивающему минимап ное отклонение :числа считывания точек сигнала, удовлетворяют значения И = 9, ", = 58, что соответствует Рп = 69 КГц и М = 16.РУкаэанные режимы и условия выбора коэффициента деления ДПКД 8 определяют алгоритм работы вычислительного блока 5. При этом значения частоты сигнала находятся с помощью цифрового измерителя 4 частоты, а программа вычислений и значениямир,ухранятся в запоминающем блоке 6. Для ускорения969поиска необходимых коэффициентов деления ДПКД 8, обеспечивающих минимальное отклонение преобразованной частоты относительно номинальной, их значения для определенных поддиапазонов частоты сигнала могут быть вычислены предварительно и записаны в запоминающем блоке 6. Функции вычислительного блока 5 в этом случае сводятся к слежению за частотой сигнала, принятию решения о 10 необходимости изменения КА, выборке его значения из запомийаюшего блока 6 и занесения ДПКД 8.Сигналы преобразованной частоты Гпр с выходов стробопреобразователей 1 и 2 15 поступают на входы низкочастотного измерителя 3 разности фаз. Измеряемый им фазовый сдвиг соответствует фазовому сдвигу между сигналами, действую- шими на входе фазометра, 20Работа вычислительного блока 5 и цифрового измерителя 4 частоты синхронизируются с работой низкочастотного измерителя 3 разности фаз. При этом в зависимости от тина этого измерителя 25 и решаемой задачи возможно управление как со стороны вычислительного блока 5, запрещающего, например, выдачу измерительной информации на регистрирующий блок измерителя 3 на время перестройки ЗО ,ДПКД 8, либо управление со стороны измерителя 3, разрешающего перестройку ДПКД 8 в паузах между циклами измерения, Кроме того, при использовании обо их боковых частот преобразования, рас- д ширяющих область возможных значенийчастот сигнала, не требующих перестановки ДКЙЙ 8, вычислительный блок 5 выдает соответствующую информацию на низкочастотный измеритель 3 разности фаз с ф целью учета знака результата измерения,Таким образом, благодаря введению новых элементов и связей повышается быстродействия фазометра со стробоскопическим преобразованием и полностью автоматизируется процесс измерения, Время, необходимое на начальную установку требуемой частоты стробирования, определяется временем измерения цифрового измерителя частоты, которое может О быть выбрано в зависимости от диапазона рабочих частот, равным (0,01-0;001)с. и быстродействием вычислительного и 75 6запоминающего блоков 5 и 6, котороев режиме выборки предварительно вычисленных значений коэффициентов деленияДПКД 8 составляет единицы - десяткимикросекунд, В известном устройствевремя поиска и захвата кольца ФАПЧпри априорно известном поддиапаэонечастоты сигнала достигает единицдесятков секунд, а при неизвестной частоте сигнала к этому добавляется такжевремя на ручной поиск соответствующегоподдиапазона. В предлагаемом фазометревыбор частоты стробирования и контрольза текущим значением частоты сигналаосуществляется автоматически. С помощьювычислительного блока синхронизируетсяработа всех узлов фазометра. Здесь такжеисключается опасность преобразованияна гармониках частоты сигнала, связанная с появлением грубых погрешностей,легко реализуется измерение на нижнейи верхней боковых частотах,Формула изобретенияФазометр, содержащий два стробоско- пических преобразователя, первые входы которых являются входами устройства, генератор стробимпульсов и низкочастотный измеритель разности фаз, о т л и ч а ю - ш и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия и автоматизации измерений, в него введены соединенные между собой вычислительный и запоминающий блоки, делитель частоты и цифровой измеритель частоты, соединенный с одним из входов фазометра и вычислительным блоком, соединенным с низкочастотным измерителем разности фаз и делителем частоты, счетный вход которого подключен к выходу генератора стробимпульсов, а выходк вторым входам стробических преобразователей, соединенных выходами с низкочастотным измерителем разности фаз.Источники информации,принятые во внимание при экспертизеСоставитель Н, АгееваРедакторС. Юско Техред А.Бабинец Корректор Л, БокшанЗаказ 8304/25 Тираж 717 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал Г 1 ПП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4