Цифровой следящий фазометр

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и.989491 Сфез СоветскихСоциалистическихРеспублик(51)М. Кл. 01 Я 25/08 ГвсумрстюВьй квмлтэт СССР Ю аелам лзебретеккл и етхрмтий.317.77 (088.8) Дата опубликования описания 15.01,83.4Фо-ртсслероватейьокоро,. нджикское отделение Научистатута морской геофизики аявител 54) ЦИф слИИщий ЕТ радиотехниначено для еряющих частности, и радионачений теме еди угловеители, соедедовав другодключен-, о етчип 1Изобретение относится кческим измерениям и предназприменения в устройствах, измразность фаз двух сигналов, вв фазовых радиогеодезическихнавигационных системах.Известен цифровой фазометр, содержа щий формирователи импульсов длительностью, равной расстоянию между момен тами одновременного перехода через нуль опорного и измеряемого сигналов, гене:- ратор счетных импульсов, счетчик-делитель, который дает показание зразности фаз в некоторой сис ннц 13. Недостатком данного устро ляется низкая помехозащищенн возможность подсчета пблных Известен также цифровой фасодержащий усилители-огранич диненные по выходам через п тельно включенные формирова гер, ключ с измерительным с генератор счетных импульсов, ный к формирователю импульсных последовательностей, выходы которого подклю чены соответственно к вторым входам формирователей и ключа, реверсивныйсчетчик полных углов, коммутатор, измерительный реверсивный счетчик, устройство сравнения весов кода, линию задержки, второй ключ и второй триггер, причем импульсные выходы устройства сравв пения кодов через коммутатор подцпоченный к соответствующим информационным выходам измерительного реверсивного счетчика, подключены к импульсным входам указанного счетчика, выходы которого подключены к входам реверсивного счетчика полных углов, выход второго ключа, соединенный через линию задериоки с одним из входов второго триггера, и выходы измерительного счетчика подо ключены к соответствующим входам устройства сравнения весов кода, выход которого соединен также с коммутатором,й вход второго триггера соединен сдним из входов измерительного счетчтм3 ЙЙО 4 ка, а выход этого триггера подключен к одному иэ входов второго ключа Г 2 3Недостатком известного фаэометра является аппаратурная сложность, заключающаяся в необходимости введения коммутатора, работой которого управляют сложные дешифраторы, реверсивного и прямоотсчетного счетчика, Устройство сравнения весов кода - также сложный аппаратурный узел. 1 ОЦель изобретения - создание фазометра, отличающегося аппаратурной простотой и за счет этого повышенной надежностью в работе.Поставленная цель достигается тем, 15 что в цифровой фазометр, содержащий генератор счетных импульсов, первый и второй формирователи, последовательно соединенные первый и второй реверсивные счетчики, последовательно соединенные триггер, первый ключ и счетчик, причем второй вход первого ключа подключен к выходу генератора счетчика импульсов, а выход второго формирователяМ к первому входу триггера, второй вход которого подключен к выходу счетчика, введены инвертор, второй, третий и чеч вертый ключи, при атом второй ключ подключен двумя входами к выходу второго формирователя и первого реверсивного счетчика, соединенного по выходу с установочным входом счетчика, выход которого, в свою очередь, подключен к входам первого реверсивного счетчика через третий и четвертый ключи, вторые входы которых соединены с выходом пер 35 вого формирователя непосредственно и через инвертор.На чертеже представлена схема цифрово- го следяшего фазометра. Цифровой следя 4 О ший фаз ометр содержит генератор счетных импульсов 1, первый и второй формирователи входных сигналов 2 и 3, триггер 4, первый, второй, третий и четвертый ключи 5-8, инвертор 9, счетчик 10 емкостью И, где М- основа 45 ние системы единиц измерения (при измерении в градусах М = 360 О, при измерении в сантицнклах Н = 100); первый и второй реверсивные счетчики 11 и 12. Емкость счетчика 11 равна И.Цифровой следящий фазометр работает следующим образом.При наличии входных подлежащих измерению сигналов на входах формирователей 2 и 3 присутствуют синусоидальные 55 сигналы. На выходах формирователя 2 и инвертора 9 формируются прямоугольные сигналы. На выходе формирователя 3 Й 3, 4формируются короткие импульсы, соот- ветствующие переходу сигнала через "0 в положительном направлении. На выходе генератора 1 формируются счетные импульсы. Истинная разность фаз равна Т, дополнение до разности фаэ равно М -Импульс формирователя 3 открывает ключ 6, записывает в счетчике 10 содержимое реверсивного счетчика 11 и одновременно переключает триггер 4, который открывает ключ 5, разрешая прохождение счетных импульсов генератора, 1 на счетчик 10. Счетчик 10 подсчитывает счетные импульсы до состояния переполнения. Импульс переполнения переключает триггер 4, запрешая таким образом поступление счетных импульсов на счетчик 10, и одновременно через ключ 7, либо ключ 8 поступает на реверсивный счетчик 11, изменяя его состоя 1 ние.Предположим, что значение реверсив,ного счетчика 11 - К - больше значения измеряемой разности фаз г . Импульс формирователя 3 устанавливает в счетчике 10 значение реверсивного счетчика 11 (К) и одновременно переключает триггер 4, который открывает ключ 5, разрешая таким образом поступление счетных импульсов генератора 1 на счетчик 10, Счетчик подсчитает ( М -К) импульсов и формирует импульсы переполнения, которые переключат триггер 4, запрещая поступление счетных импульсов, и через ключ 8 поступит на вычитаюший вход реверсивного счетчика 11, изменяя его состояние в сторону уменьшения, Ключ 8 на время формирования импульса переполнения счетчика 10 открыт положительной полуволной, сформированной на выходе инвертора 9. На выходе ключа 8 за каждый период измеряемых сигналов формируются импульсы, поступающие на вычитаюший вход реверсивного счетчика 3.1 до достижения равенства К =;.Предположим, что значение реверсивного счетчика 11 (К) меньше значенияизмеряемой разности фаз . Импульс формирователя 3 устанавливает в счетчике 10 значение реверсивного счетчика 3.1(К) и одновременно переключает триггер 4, который откроет ключ 5, разрешая таким образом поступление счетных импульсов генератора 1 на счетчик 10, Счетчик подсчитывает ( М - К ) импульсов и формирует импульс переполнения, которыйпереключает триггер 4, запрещая поступление счетных импульсов, и через ключ 7 поступает на суммирующий вход ревер5 МЙ 4Вивного счетчика, изменяя его состояние в сторону увеличения. Ключ 7 навремя формирования импульса переполнения счетчика 10 открыт положительнойполуволной, сформированной на выходеформирователя 2, На выходе ключа 7 закаждый период измеряемых сигналовФормируются импульсы, поступающие насуммирующий вход реверсивного счетчика11 до достижения равенства КГ, 30При равенстве значений К - г импуль-сы переполнения на выходе счетчика 10не фоувкируются и содержимое реверсивного счетчика 11 остается без изменений,Таким образом, устройство обеспечивает слежение за изменяемой разностьюфаз со скоростью, обусловленной частотой измеряемых сигналов. Слежение эаизменяемой разностью фаз ведется понаикратчайшему пути.20Предположим, что истинное значениеЭ.разности фаз г находится в пределах010,25, дополнение до разностифаз 0,75 1- г1, значение реверсивного счетчика 11 в пределах 0,75 ЙКМ . Импульс формирователя Э записывает в счетчике 10 значение реверсивного счетчика 11 (К). Счетчик 10;подсчитывает до переполнения ( й-К)импульсов, где ( й -К) 0,25 И,Время формирования импульса переполнения счетчика 10 приходится на по-;ложительную полуволну сигнала формирователя 2. Импульсы переполнения поступают через ключ 7 на суммирующий входреверсивного счетчика 11, увеличивая35его значение до значения разности фази, проходя через 1 Ч фф О, формируютимпульс переполнения, регистрируемыйреверсивным счетчиком 12.Если истинное значение разности фаэг в пределах 0,7511, дополнениедо разности фаз соответственно 01 - 1"0,25, а значение реверсивногосчетчика 11 (К) в пределах 0( К0,251 Ч,тогда значения реверсивного счетчика 6.изменяются в сторону уменьшения значений, и при переходе через И 0 фор мируется импульс переполнения, регисърируемый Реверсивным счетчиком 12.Таким образом, предлагаемое схемноерешение позволяет обеспечить снижение за изменяемой разностью фаз по крат чайшему пути с возможностью измерения целых фазовых циклов при повышенной надежности его работы. формула изобретения цифровой следящий фазометр, содер жащий генератор счетных импульсов, перЮ вый и второй формирователи, последова- тельно соединенные первый и второй,реверсивные счетчики, последовательно соединенные триггер, первый ключ и счеь. чик, причем второй вход первого ключа подключен к выходу. генератора счетных импульсов, а выход второго формирователя к первому входу триггера, второй вход которого подключен к выходу счетчика, отличающийсятем,что, с келью повышения надежности, в него введены инвертор, второй, третий и четвертый ключи, при этом второй ключ подю ключен двумя входами к выходу второго формирователя и первого реверсивного счетчика, соединенного по. выходу с уста новочным входом счетчика, выход которого, в свою очередь, подключен к вхо дам первого реверсивного счетчика через третий и четвертый ключи, вторйе входы которых соединены с выходом ;первого формирователя непосредственнои через инвертор.Источники информакииф принятые во внимание при экспертизе1. Швеккий Б. И. Электронные изме рительные приборы с цифровым отсчетом. Киев, фТехникаф, 1970, с, 210-212,2. Авторское свидетельство СССР М 576547, кл. С 01 й 2 ЫОО, 172.. Вол еда кто аз 11119/65 комитетний и откр Раушская Тираж 708 ВНИИПИ Государственно по деацм изобрете 113035, Москва, Ж 35