Фазометр инфранизких частот

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может бытьиспользовано при поверке средстввоспроизведения единицы угла фазо 5вого сдвига в инфранизком диапазонечастот.Цель изобретения - повышение точности измерений Фазового сдвига.На Фиг. 1 представлена блок-схема Фазометра на Фиг. 2 - эпюрыЭнапряжений в различных точках блок схемы,фазометр инфранизких частот со держит автоматический переключатель 1, 15усилитель-ограничитель 2, переключатель 3, управляющий триггер 4 ключ5, генератор 6 высокой частоты, инвертор 7, реверсивный счетчик 8,триггер 9, одновибраторы 10 и 11, 20инвертор 12, элемент ИЛИ 13, узел 14синхронизации и одновибраторы 15 и16. Автоматический переключатель 1подключен к входу усилителя-ограничителя 2, Управляющий вход автоматического переключателя 1 соединенчерез переключатель 3 с прямым вьгходом управляющего триггера 4 и содним из входов ключа 5. Другим входом ключ 5 соединен с выходом генератора 6 высокой частоты, а выходом - со входом реверсивного счетчика 8. Триггер 9 своим инверсным выходом соединен с управляющим входомодновибратора 11, который своим входом подключен к выходу усилителя-ограничителя 2 и через инвертор 12 квходу одновибратора 10, Одновременноодновибратор 11 своим выходом соединен с одним из входов элемента ИЛИ 13,10Вторым входом элемент ИЛИ 13 соединенс выходом одновибратора 10, а выходом - с одним из входов узла 14 синхронизации. Вторым входом узел 14синхронизации соединен через одновибратор 15 с инверсным выходом управляющего триггера 4. Своими раздельнымивходами управляющий триггер 4 подключен к выходу узла 14 синхронизации,а прямым выходом через одновибратор5016 - к входу инвертора 7, Выходоминвертор 7 соединен со счетным входом триггера 9, а входом - с третьимвходом узла 14 синхронизации.Фазометр инфранизких частот рабо-,тает следующим образом,Входные сигналы Би П(Фиг.2 а, непрерывные линий соответствуютБ , штрихпуйктирные линии - Ь .ах,Ьх.1 ю поступают на входы автоматическогопереключателя 1, В зависимости отего положения на выход переключателя1, т.е. на вход усилителя-ограничителя 1, передают сигнал Б или 0Вх. (В исходном состоянии автоматическийпереключатель 1 находится в положении, при котором на его выход (фиг.2 б) передается сигнал Б ц и удерживается в этом положении низким потенциалом триггера 4, находящегося всостоянии "О", кроме того, этим женизким потенциалом он удерживаетсяв закрытом состоянии.Триггер 9 находится также, каки триггер 4, в положении "0" (Фиг.2 с).Кроме того, низким потенциалом триггер 9 удерживается закрытым по выходу одновибратор 10, а одновибратор11 - открытым (фиг. 2 г),Таким образом, в исходном состоянии на усилитель-ограничитель 2с выхода автоматического переключателя 1 поступает сигнал Бусиливается,ограничивается по уровню(Фиг. 2 в) и затем поступает непосредственно на одновибратор 11 и черезинвертор 12 на одновибратор 10,Одновибраторы 10 и 11 Формируютиз поступивших на их вход сигналовкороткие импульсы по их задним Фронтам. Причем на выходе одновибратора11 Формируются короткие импульсы,соответствующие моментам переходавходных сигналов через нуль в отрицательном направлении, а на выходеодновибратора 10 - моментам перехода через нуль этих же сигналов в положительном направлении, Так какв исходном состоянии одновибратор 11открыт, а одновибратор 1 0 закрыт, тона выходе элемента ИЛИ 13 присутствуют короткие импульсы, соответствующие моментам перехода через нульсигналом П 8 в отрицательном направлении (фиг. 2 г;, первый импульс обозначен непрерывной линией), Поступление этих импульсов на узел 14 синхронизации не изменяет положение"0" управляющего триггера 4. Толькопосле подачи команды "Пуск" (фиг,2 е)первым коротким импульсом с выходаэлемента ИЛИ 13 на узел 14 синхронизации управляющий триггер 4 устанавливается в положение "1". Импульс,соответствующий высокому потенциалутриггера 4 (Фиг. 2 и, к),открываетключ 5 и квантующие импульсы Г з5 15821 (фиг. 2 м) начинают поступать от генератора 6 через ключ 5 на вход счетчика 8. Кроме того, импульс (Фиг.2 и) подается с прямого выхода триггера 4 на управляющий вход переключателя 1, устанавливая его в положение, при котором на его выход передается сигнал Б(Фиг. 2 б).В момент изменения высокого потенциала на инверсном выходе триггера 4 на низкий одновибратор 15 вырабатывает короткий импульс (Фиг, 2 л), который поступает на узел 14 синхронизации, подготавливая триггер 4 к перебросу в "О". В момент перехода через нуль сигнала в отрицательном направлении одновибратор 11 вырабатывает короткий импульс (фиг. 2 г, пунктирная линия), который через эле мент ИЛИ 13 и узел 14 синхронизации (Фиг. 2 о) переводит управляющий триггер 4 в положение "О", При этом автоматический переключатель 1 устанавливается в положение, при котором 25 на вход усилителя-ограничителя подается сигнал цв 1,а ключ 5 оказывается запертым, что прекращает поступление импульсов на вход счетчика 8,Результат подсчета квантующих импульсов счетчиком 8 (Фиг. 2 н) за время, равное фазовому сдвигу 7( между одноименными отрицательными переходами через нулевой уровень сигналов Пи Б,определяется35 числомЮ 1 квЭтим заканчивается первый цикл измерения угла Фазового сдвига по отрицательным переходам через нуль входных сигналов.В момент переброса управляющего триггера 4 в положение "О" на выходе одновибратора 16 (Фиг. 2 л) Формируется короткий импульс, поступа ющий в узел 14 синхронизации с целью начать второй цикл измерений, Кроме того, этот короткий импульс через инвертор 7 (Фиг. 2 р) изменяет положение триггера 9, устанавливая его в "1" (см.фиг.2 с,т), который своим низким потенциалом на инверсном выходе запирает по входу одновибратор 11, а высоким подключает выход коммутатора 7 к входу реверсивного счетчика 8 и открывает по выходу одновибратор 10.Первый короткий импульс (Фиг. 2 д), сформированный в момент перехода че 51 6рез нулевой уровень в положительномнаправлении сигнала Бв опрокидывает вновь в положение "1" управляющий триггер 4 (Фиг. 2 и)Палее импульс, соответствующий высокому по"тенциалу на прямом выходе триггера 4,открывает ключ 5 и квантующие импульсы Гв начинают поступать навход счетчика 8 (Фиг. 2 м). Кроме того, указанный импульс поступает науправляющий вход переключателяустанавливая его в положение, прикотором на усилитель-ограничительподается сигнал О. Импульс(Фиг. 2 л), сформированный одновибратором 15 в момент смены высокого потенциала на низкий на инверсном выходе триггера 4, поступает в узел14 синхронизации и подготавливаетуправляющий триггер 4 к сбросу в положение "О", не меняя его состояния.Только в момент перехода через нульв положительном направлении сигнала1 Гна выходе Одновибратора 10 выгабатьвается короткий импульс (Фиг.2 б,д), который через элемент И.П 1 13поступает на узел 14 синхронизациии сбрасывает триггер 4 в состояние"О", На этом второй цикл измерениязаканчивается: по сигналу узла 14синхронизации (Фиг, 2 у) запираетсяключ 5 прекращается работа счетчика Я по суммированию второй пачкиквантдощих импульсов, в исходное состсяние возвращаются переключатель 1,коммутатор 7, а также триг 1 еры 4 и 9. 1 ез ль тат су 1 яРован 11 ч второй пачки квантующих импульсов за время, равное фазовому сдвигу .1, между одноименными положитель 1:ыми переходам;1 через нулевой уровень иисрясмых сигналов Ц ви П в , Определяется числомт1, Ч= ., В1Сумма первой и второй пачек кьантующих импульсов просчитанная за время двух циклов измерения в видечислаЧ ц 1 Ч 1 фпропорциональна измеряемому углу Фазового сдвига, Фиксируется на табло светчика или при необходимости заносится по ЛПК в ЭВИ с целью хранения и дальнейщей обарботки поиуцен- ИОЙ информации,Переключатель 3 предназначен для калибровки Фазометра при смене час 1582151тоты измеряемых сигналов или приработе с ЭВМ для определения значения М , входящего в состав алгоритма 1180.10,11 т где ИТ число импульсов, поступающих на счетчик за время,равное периоду Т входногосигнала;измеряемый фазовый сдвиг;число, которое выбираетсяв зависимости от требуемойточности измерений,10и 15 По сравнению с прототипом предагаемьй фазометр позволяет повыть точность измерения на порядок до 0,02 ) за счет синхронизации Ьммутирующего и входного сигналов Й снижения частоты коммутации при еизменном значении частоты сигнала ,вантования. 20 Формула изобретения Фаэометр инфранизких частот, соержащий автоматический переключаль, последовательно соединенные усилитель-ограничитель и одновибраор, генератор импульсов и узел синхронизации, о т л и ч а ю щ и й"я тем, что, с целью повышения Фочности, в него введены два инвер тора, три одновибратора, управляющий триггер, счетный триггер, ключ,выходной счетчик, элемент ИЛИ и переключатель, при этом выход автоматического переключателя через последовательно соединенные усилительограничитель, первый инвертор и вто-.рой одновибратор соединен с входомэлемента ИЛИ, второй вход которогосоединен с выходом первого одновибратора, а выход соединен с первымвходом узла синхронизации, второйи третий входы которого соединенысоответственно с выходами третьегои четвертого одновибраторов, четвер=И сгтыи Вход с шинои сигнала Пускпервый выход через последовательосоединенные управляющий триггер, четвертый одновибратор и второй инвертор - с входом счетного триггера,а второй выход - через управляющийтриггер - с входом третьего одновибратора, выход генератора импульсов,соединен с первым входом ключа, выходкоторого соединен с входом счетчика,второй вход ключа соединен с прямьмвыходом управляющего триггера и входом переключателя, второй вход которого соединен с нулевой шиной, а вы."ход - с управляющим входом автоматического переключателя, при этом инверсный и прямой выходы счетноготриггера соединены соответственнос управляющими входами первого и втоРого одновибраторов,1582151 г,2 корректор Т, Мал Редакт Пчолинска Заказ 2087 ж 55 Подписно НИИПИ Государственного комитета рытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж , /5