Преобразователь фаза-код

(54) ПРЕОБРАЗ(57) Изобретеизмерительной нике и может овых радиог ГОСУДАРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР(1 О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ ОПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ видетельство СССР С О К 25/00, 984. ВАТЕЛЬ ФАЗА-КОД ие относится к радиои вычислительной техыть использовано в фадезических и радионавигационных системах, а также в устройствах автоматики и вычислительнойтехники. Пель изобретения - расширение области применения и повышениеточности преобразования. Преобразователь (П) фаза - код содержит формирователи 1 и 2 жпульсов, генератор 3импульсов заполнения, элементы И 4и 5, элемент НЕ 6, счетчики 7 и 8импульсов и блок 10 последовательновключенных П -канальных мультиплексоров. Введение блока 9 цифровоикоррекции фазы, включающего элементИ, программируемыи счетчик и КЯ-триггер, и образование новых функциональных связей позволяет компенсировать1298686 Фазовые набеги в измерительных цейях, обусловленных, например, длиннйми линиями связи П фаза - код сизмеряемым элементом, например фазовым датчиком угла поворота вала.П простыми средствами позволяет влюбой момент времени внести поправку в измеряемый фазовый сдвиг. Причем формирование кода поправки может осуществляться различными спосоИзобретение относится к радиоизмерительной и вычислительной технике и может быть использовано в фазовых радиогеодезических и радионавигационных системах, а также в,устройствах автоматики и вычислительной техники.Цель изобретения - расширение области применения и повышение точности преобразования за счет компен Осации фазовых набегов в измерительных цепях.На фиг, приведена структурнаясхема предлагаемого преобразователяФаза - код; на Фиг.2 - блок циФровой Ыкоррекции фазы.. Преобразователь фаза - код содержит первый 1 и второй 2 формирователи импульсов, генератор 3 импульсовзаполнения, первый 4 и второй 5 элементы И, элемент НЕ 6, первый 7 ивторой 8 счетчики импульсов, блок 9цййровой коррекции фазы и блок 10последовательно включенных и-каналь"- ных мультиплексоров,Блок 9 цифровой коррекции содержит элемент И 11, программируемыйсчетчик 12 н КБ-триггер 13. Выходы формирователей 1 и 2 импульсов и генератора 3 импульсов; зайолнения подключены к йервому, второму и третьему входам первого элемента И 4. Один из входов второго элемента И 5 соединен через элемент, НЕ 6 с выходом первого элемента И 4 и со счетным входом первого счетчика 7, выполненного, например, в виде двоичного счетчика, а выход подключен к счетному входу второго счетчика 8, который может быть выполнен бами, даже не связанными с процессомизмерения вообще". Кроме того, призакорачивании входов формирователейданный П становится программируемымгенератором пачек импульсов. Блоком9 цифровой коррекции Фазы осуществляется формирование длительности пачки импульсов, а кодом управления П -число импульсов в пачке. 1 з.п.ф-лы,2 ил. 2в виде десятичного счетчика. Такая техническая реализация счетчиков позволяет синхронно формировать двоичный и двоично-десятичные коды преобразованного фазового сдвига между опорным ц, и фазоманипулированным ц сигналами Блок 9 цифровой коррекции фазы опорного сигнала П первым входом соединен с входами установки счетчиков 7 и 8 в нулевое состояние и подключен к выходу первого формирователя 1 импульсов, а выход соединен с третьим входом первого элемента И 4, Разрядные выходы счетчика 7 подключены к управляющим входам мультиплексоров блока 10, информационные входы которых соединены между собой таким образом, что вьиод х-го мультиплексора блока 10 соединен с первым информационным входом Д)-го мультиплексора Я=1,21-1, где 1 - количество мультиплексоров в блоке), а-е информационные входы каждого мультиплексора блока (щ 1+ 1 с=0,1п 2-1, и - количество информационных входов мультиплексора) объединены и подключены к соответствующим входам а, образуя разрядные группы управления преобразователем. В качестве. примера показана структурная организация блока 6 на основе восьмиканальных мультиплексоров. Второй, четвертый, шестой и восьмой входы первого мультиплексора соединены между собой и образуют Е-й разряд кода управления. Третий и седьмой входы первого мультиплексора также соединены между собой и образу1298 35 3ют (-1)-й разряд кода управления.Пятый вход первого мультиплексора является (1;-2)-м разрядом кода управления, а первый вход подключен к выходу следующего мультиплексора, информационные входы которого соединены между собой аналогичным образом и образуют соответственно ф)-й и (1-5)-й разряды кода управления преобразователем и т.д. Выход пер вого мультиплексора является выходом блока 10 и подключен к входу второго элемента И 5.Первый вход элемента И 11 блока 9 цифровой коррекции фазы соединен 15 с выходом перекоса программируемого счетчика 12 и К-входом КЯ-триггера 13, второй является одним из входов блока и подключен к выходу генератора 3 импульсов заполнения, а тре тий - к прямому выходу КЯ-триггера 13, инверсный выход которого является выходом блока и подключен к третьему входу первого элемента И 4 переобразователя. Выход элемента 25 И 11 соединен со счетным входом программируемого счетчика 12, информационные входы О, которого соединены с цифровым кодом коррекции фазы, а вход разрешения записи 17 соединен 30 с Я-входом КЯ-триггера 13 и подключен к выходу первого формирователя 1 импульсов. Преобразователь работает следующим образом. При переходе опорного сигнала Бо контролируемой частоты Е через нулевое значение формирователь 1 выра" батывает короткий импульс, который записывает в программируемый счетчик 2 блока 9 цифровой код коррекции фазы и устанавливает КЯ-триггер 13 блока 9 в нулевое состояние по инверсному выходу, блокируя тем самым элемент И 4 на время,численно равное коду коррекции. Этим же импульсом формирователя 1 обнуляются счетчики 7 и 8. После окончания импульса формирователяимпульсы частоты заполнения Г с выхода генератора 3 поступают через открытый элемент И 11 блока 9 цифровой коррекции фазы на вход счетчика 12,работающего на вычитание.В момент переполнения (обнуления) счетчика 12 на его выхоце формируется сигнал, закрывающийФ элемент И 11 и устанавливающий б 86 4КЯ-триггер 13 в единичное состояниепо инверсному выходу.Требуемый код коррекции фазы вырабатывается следующим образом. Закорачивается внешний источник, подлежащий, например, исследованию, такимобразом, что между входами формирователей 1 и 2 включена вся линия связии производится первое измерение. Полученный код с выхода счетчика 7 поступает на вход программируемого счетчика 12 и с приходом следующего импульса формирователя 1 полученныйкод коррекции записывается в счетчик12 блока 9. На фиг,1 такая связьмежду счетчиками не показана, таккак код коррекции фазы может быть получен и другими способами, например, от ЭВМ,Единичный уровень, поступающийна вход элемента И 4 с выхода блока9 цифровой коррекции фазы, разрешает прохождение импульсов заполненияс выхода генератора 1 на счетныйвход двоичного счетчика 7 и черезэлемент НЕ 6 и второй элемент И 5на счетный вход десятичного счетчика 8 в момент совпадения инвертированных импульсов заполнения с вь;сокими уровнями потенциалов кода управления преобразователем, передаваемых.на один из входов элемента И 5 бло-ком 10 последовательно включенныхН-канальных мультиплексоров, В зависимости от кода управления (масштабирования), установленного на информационных входах бпока 10, за времяЬС, пропорциональное фаэовому сдвигу между опорным и фазоманипулирован-.ным сигналами, в счетчик 7 поступает число импульсов Н, равное Ю щ" ГЬ е , а в счетчик 8 за то жевремя поступает число импульсов Я,равное где 1 с - число разрядов двоичногосчетчика 7;2 - частота импульсов заполненияогенератора 3;а. - коэффициенты при разрядахс весом 2 цифрового кодауправления, принимающие значения "0" или "1". В момент времени, соответствующий переходу фазоманипулированного сигнала У, через нулевое значение, формирователь 2 вырабатывает короткий1298686 6 10 Таким образом, в преобразователесинхронно с основным кодом счетчика7 осуществляется формирование дополнительного масштабированного кода, 20что позволяет переводить машинный,например, двоичный код фазы в двоично-десятичный масштабированный код,позволяющий при подключении выходных разрядов счетчика 8 к цифровому,индикатору визуально контролироватьизмеренную информацию,Положительный эффект от введенияв преобразователь блока цифровойкоррекции фазы заключается в повышении точности измерения фазовых сдвигов за счет компенсации цифровым спо собом фазовых набегов, обусловленных,например, длинными линиями связи пре-образователя фаза - код с измеряемымэлементом, например, фазовым датчи",ком угла поворота вала. Такие датчики как правило удаляются от средствизмерения на значительное расстояние и учесть фазовые набеги в измерительных цепях не всегда представляется возможным. Предлагаемый преобразователь простыми средствами позволяет в любой момент времени внестипоправку в измеряемый фазовый сдвиг,причем формирование кода поправкиможно осуществлять различными спосо"бами, даже не связанными с процессомизмерения вообще. Такая задача, например, возникает в случае проведения научно"исследовательских работс датчиками, выходной сигнал 1 фаза 1которых имеет нелинейный закон изменения по времениДополнительныйэффект заключается в том, что йризакорачивании входов формирователейпреобразователь становится программируемым генератором пачек импульсов. 50 элемента И, программируемого счетчика и К 8-триггера, причем первый вход элемента И соединен с выходом переноса программируемого счетчикаи К-входом КЯ-триггера, второй - с 55 импульс который запиоает элемент И 4, фиксируя в счетчиках 7 и 8 числовые значения кодов, соответствующие двоичному и двоично-десятичному масштабированному кодам фазового сдвига.В общем случае коэффициенты а кода управления масштабирования преобразователя находятся из выражения к . к5 кВ 2 - -=, а;2о где В - требуемое число импульсов занолнения в периоде частоты Г контролируемых сигналов. Блоком цифровой коррекции фазы осуществляется формирование длительности пачки импульсов, а кодом управления преобразователя - число импульсов в пачке. Таким образом расширяют"ся функциональные возможности преобразователя и область его применения.Формула изобретения 1. Преобразователь фаза - код, содержащий первый и второй формирователи импульсов, генератор, первый и второй счетчики импульсов и первый элемент И, выход которого подсоединен к счетному входу первого счетчика, а первый и второй входы к выходам второго формирователя и генератора соответственно элемент НЕ, второй элемент И и блок последовательно включенных и-канальных мультиплексоров, управляющие входы которых подключены к выходам первого счетчика, информационные входы являются входами управления преобразователем, а выход указанного блока подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого через элемент НЕ подключен к выходу первого элемента И, а выход - ксчетному входу второго счетчика, установочный: вход которого соединен с установочным входом первого счетчика и подключен к выходу первого формирователя, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью расширения области применения и повышения точности преобразования за счет компенсации фазовых набегов в измерительных цепях, в него введен блок цифро" вой коррекЦия фазы, входы которого соединены с выходами генератора и г первого формирователя, а выход - с третьим входом первого элемента И. 2. Преобразователь по п.1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что блокцифровой коррекции фазы состоит иэ выходом генератора импульсов заполнения, а третий - с прямым выходомКЯ"триггера, инверсный выход которого подключен к третьему входу первого элемента И преобразователя, вы7ход элемента И соединен с счетным входом программируемого счетчика, информационные входы которого соединены, например, с выходами первого Составитель С.Кудактор Н.Бобкова Техред И.Попович имоко рректо раж 731 По ственного комитета С обретений и открытий Ж, Раушская наб. исное ака д.4 играфическое предприятие, г,ужгород, ул. Проектная роизводственн 5/48 ВНИИПИ Госу по делам 13035, Моск298 б 86 8тсчетчика, а вход разрешения записи - с Б-входом КБ-триггера и выходом первого формирователя импульсов.