Цифровой следящий фазометр

(51) 4 С 01 1( 25/00 ОПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР 9 989491, кл, С 01 К 25/08, 1978.Авторское свидетельство СССР У 661399, кл. С 01 Е 25/00, 1977. (54) ЦИФРОВОЙ СЛЕДЯЩИЙ ФАЗОМЕТР (57) Изобретение относится к электрическим измерительным устройствам и может быть использовано для непрерывного слежения за разностью фаз двух электрических колебании в системаххранения времени и радионавигации.Целью изобретения является повьппениебыстродействия фазометра. Цифровойследящий фазометр состоит из формирователя 1 мерных интервалов, ключа2, делителя 3 частоты, линейного счетчика 4, генератора 5 измерительных1импульсов, линии 8 задержки и реверсивного счетчика 9. В него введенырегистр 12, блок 13 сравнения и дваблока 10 и 11 управления, а такженовые связи. между элементами, В описании приведены примеры реализацииблоков 10 и 11 управления. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к электрическим измерительным устройствам и может быть использовано для непрерывного слежения за разностью фаз двух электрических колебаний с выдачей приращения разности фаз за интервал времени измерения в системах хранения времени и радионавигационных системах. 10Целью изобретения является повышение быстродействия Фазометра.На Фиг. 1 представлена структурная схема цифрового следящего Фазо.:метра; на Фиг, 2 - структурная схема. 15 блока управления; на Фиг. 3 - структурная схема блока. сравнения.Фазометр содержит последовательно соединенные формирователь 1 мерных интервалов, ключ 2, первый делитель 3 частоты и линейный счетчик 4, а также последовательно соединенные генератор 5 импульсов, выход которого подсоединен к второму входу ключа 2, второй 6 и третий 7 делители частоты 25 и линию 8 задержки, а также реверсивный счетчик 9 и блоки 10 и 11 управ" ления, Линейный счетчик 4 через регистр 12 соединен с блоком 13 сравнения, при этом управляющйй вход регист 30 ра 12 подсоединен к выходу линии 8 задержки. Первые входы блоков 10 и 11 управления соединены с, выходом второго делителя 6 частоты. Первые выходы первого 10 и второго 11 блоков управления соединены с входами сложения и вычитания соответственно реверсивного счетчика 9, выходы которого соеди.нены с вторыми входами блока 13 сравнения. Второй выход первого блока 10 40 управления соединен с вторым входом второго блока 11 управления, второй выход второго блока 11 управления соединен с вторым входом первого блока 10 управления. Первый выход блока 13 сравнения соединен с третьим входом первого блока 10 управления, второй выход блока 13 сравнения соединен с трет:ьим входом второго блока управления, третий выход блока 13 сравнения соединен с четвертым входом первого блока :10 управления и пятью входом второго блока 11 управления. Четвертый выход блока 13 сравнения соединен с четвертым входом второго блока 11 управления и пятым входом первого блока 10 управления. Блоки 10 и 11 управления содержатдва элеменга И 14 и 15, два элементаИЛИ 16 и 17 и элемент НЕ 18. Первыевходы элементов И 14 и 15 объединеныи соединены с первым входом блока 10(11) управления. Выходы элементовИ 14 и 15 подсоединены к входам первого элемента ИЛИ 16, выход которогосоединен с первым выходом блока 10(11) управления. Вторые входы второго 14 и первого 15 элементов И соединены соответственно с вторым и тре"тьим входами блока 10 (11) управления,третий вход элемента И 14 соединен свыходом элемента ИЛИ 17, первый ивторой входы которого соединены счетвертым и пятым входами блока 10(11) управления. Третий вход элемента И 15 соединен с первым входом элемента ИЛИ 17, а четвертый вход элемента И 15 соединен с вторым выходомблока 1 (11) управления и выходомэлемента НЕ 18, вход которого соединен с вторым входом элемента И 14.Блок 13 сравнения содержит пятьузлов 19-23 сравнения кодов и дваэлемента И 24, 25, Входы первого 19,второго 20 и первые входы пятого 23узлов сравнения кодов объединены исоединены с первыми входами блока13 сравнения. Входы третьего 21, четвертого 22 и вторые вхоцы пятого 23узлов сравнения кодов объединены иявляются вторым входом блока 13 сравнения, Выходы первого 19 и третьего21 узлов сравнения кодов соединеныс входами первого элемента И 24, выход которого соединен с первым выходом блока 13 сравнения. Выходы второго 20 и четвертого 22 узлов сравнения кодов соединены с входами второгоэлемента И 25, выход которого соединен с вторым выходом блока 13 сравнения, третий и четвертый выходы которого соединены с выходами пятого узла23 сравнения кодов,Устройство работает следующим образом.Формирователь 1 мерных интервалов Формирует импульс, пропорциональный разности Фаз входных сигналов Г и Р . На выходе ключа 2 образуются пачки импульсов, число импульсов в которых пропорционально разности Фаз. Делители 3, 6, 7 частоты и линейный счетчик 4 обеспечивают преобразование последовательнои инФормации в параллельную с последующей записью в реММ Ммакс2 ф 3 13960 гистр 12. Перевод дискретной (пачками) информации о разности фаз в посто" янную производится путем записи информации в регистр 12. Объемы линейного5 счетчика 4, регистра 12 и реверсивного счетчика 9 должньг быть равны. При поступлении импульса с третьего делителя 1 через линию 8 задержки на регистр 12 информация иэ линейного счетчика 4 переписывается в регистр 12. В блоке 13 сравнения сравнивается информация в виде цифрового кода, содержащая в регистре 12 и реверсивном счетчике 9. Если цифровой код, содержащийся в реверсивном счетчике 9, меньше кода в регистре 12, то на третьем выходе блока 13 сравнения выдается сигнал разрешения на четвертый вход первого блока 10 управления, 20 поэтому счетные импульсы с второго делителя 6 частоты проходят через элемент И 15 и элемент ИЛИ 16 первого блока 10 управления на вход сложения реверсивного счетчика 9, При этом 25 на третий и четвертый входы элемента И 15 поступает сигнал разрешения через элемент НЕ 18 этого же блока 10 и с четвертого выхода блока 13 срав- . нения, Импульсы поступают на реверсивный счетчик 9 до тех пор, пока код реверсивного счетчика 9 не станет равным коду регистра 12. При достижении равенства кодов снимается сигнал разрешения с блока 10 управления по третьему входу.Аналогично происходит подстройка реверсивного счетчика 9, если величина цифрового кода, содержащегося в нем, больше кода, содержащегося в регистре 12, при этом счетные импульсы поступают на вход вычитания реверсивного счетчика 9 и работает второй блок 11 управления.Для исключения пересчета реверсивного счетчика 9 при переходе кода регистра 12 из нулевого состояния в максимальное используются дополнительные узлы 19-22 сравнения кодов в блоке 13 сравнения. Если в регистре 12:50 записан максимальный цифровОй код и реверсивный счетчик уравновесился, то с изменением информации на единицу в регистре 12 устанавливается код, равный нулю (случай увеличения разности фаэ измеряемых сигналов). Для55 исключения пересчета реверсивного счетчика 9 с максимального значения до нуля срабатывают узлы 19 и 21 сра 83внения кодов, причем уэел 21 вьщает, сигнал о том, что код регистра 12 равен нулю, а узел 19 - что код реверсивного счетчика 9 максимален, Элемент И 24 выдает сигнал логической единицы на первый выход блока 13 сравнения, который поступает на блоки 10 и 11 уравнения, закрывает прохождение импульсов через элемент И 15 второго блока 11 управления и разрешает прохождение импульсов счета через элемент И 14 первого блока 10 управления. С изменением информации е 1 це на единицу в регистр 12 разрешается прохождение импульсов через элемент И 15 блока 10 управления.Аналогично работает второй блок 11 управления при переходе информации в регистре 12 от нуля к максимуму (случай уменьшения разности фаэ входных сигналов).Таким образом, цифровой следящий фазометр позволяет повысить быстродействие измерения разности фаз в следящем режиме.Время измерения фазометра, принятого за прототип, определяется по следующей формуле: где Т - максимальное время отработмакски фазометра, равное И/2тактам;И - коэффициент деления 1-годелителя и объем линейногои реверсивного счетчиков;М - коэффициент деления 2-годелителя;Г - частота Генератора импульсов.Зададим Г = 1 МГц, И = 1000, М = 10, тогда 10 1000 1000Т -------- = 5 с.макс 10 6 Время измерения описанного цифрового следящего фазометра определяется по следующей формуле:Тмс -- -у,(2) где Т - максимальное время отработки фазометра, равное одному такту;М,И,Г - в соответствии с формулойСогласно приведенным выводам цифровой следящий фазометр обладает значительно более высоким быстродействием по сравнению сиэнестными устройствамиУ 5 что особенно важно и системах слежения за фазой,Формула из об ретения1. Цифровой следящий фазометр, содержащий последовательно соединенные формирователь мерных интервалов, вход которого соединен с входными клеммаМи устройства, ключ, первый делитель частоты и линейный счетчик, а также Последовательно соединенные генератор измерительных импульсов, выход которого одновременно подсоединен к второму входу ключа, второй и третий деЛители частоты и линию задержки, а 20 также реверсивный счетчик, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения быстродействия, введены т 1 одсоединенные к линейному счетчику Последовательно соединенные регистр 25 и блок сравнения, а также два блока управления, при этом управляющий вход регистра подсоединен к выходу линии задержки, первые входы блоков управеления соединены с выходом второго делйтеля частоты, первые выходы первого и второго блоков управления - с взводами сложения и вычитания соответственно реверсивного счетчика, выходы которого соединены с вторыми входами блока сравнения, второй выход первого блока управления соединен с вторя входом второго блока управления, вТорой выход второго блока управленияс вторым входом первого блока управ 40 линия, первый выход блока сравнения " с третьим входом первого блока управления, второй выход блока сравнения с третьим входом второго блока управления, третий выход блока сравнения с четвертым входом первого блока уп 45 равления и пятым входом второго блока управления, а четвертый выход блока сравнения соединен с четвертым нходом второго. блока управления и пятымвходом первого блока управления.2. Фазометр по и, 1, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что бпок управлениясодержит два элемента И, дна элементаИЛИ и элемент НЕ, причем первые входыэлементов И объединены и соединены спервым входом блока управления, а ихвыходы подсоединены к входам первогоэлемента ИЛИ, выход которого соединенс первым выходом блока управления,при этом вторые входы соответственновторого и первого элементов И соединены с вторым.и третьим входами блока управления, четвертый и пятый входы которого - соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен стретьим входом первого элемента И,третий вход второго элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, а четвертый вход второго элемента И - с вторым выходом блока уп-.равления и выходом элемента НЕ, входкоторого соединен с вторым входомпервого э,пемента И,3. Фазометр по п, 1 о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что блок сравнениясодержит пять узлов сравнения кодови два элемента И, причем входы первого, второго и первые входы пятогоузлов сраннения кодов объединены исоединены с первыми входами блокасравнения, входы третьего, четвертого и вторые входы пятого узлов сравнения кодов объедииены и соединены свторыми входами блока сравнения, выходы первого и третьего узлов сравнения кодов соединены с входами первого элемента И, выход которого соединен с первым выходом блока сравнения, выходы второго и четвертогоузлов сравнения кодов соединены свходами второго элемента И, выход которого соединен с вторым выходом бло-,ка сравнения, третий и четвертый выходы которого соединены с выходамипятого узла сравнения кодов,1396083 Составител Техред: М. Хо Катан овч рректор И, Куска едактор А, Маковс 492/ писное 47 ТирВНИИПИ Государстпо делам изобр 113035, Москва, Ж-З митета СССР нног ений и открытий ская наб.,4/5 Ф