Фазометр

. КоневскихМ.: Знерго 7,ада б аг ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Использование: измерительная техника, измерение разности фаз периодических непрерывных и радиоимпульсных сигналов. Сущность изобретения: устройство содержит:2 усилителя-формирователя 1,2,3 блока (3, 4, 5) регулируемой временной задержки, 1 измеритель (6) временных интервалов, 1 схему 7 совпадений, 1 индикатор 8, 2 переключателя 9, 10. 3 ил.Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для использования в измерительных стендах, вразличных радиоизмерительных установках, Кроме того, предлагаемый фазометрможет быть использован как обычный прибор-измеритель разности фаз пе риодических непрерывных и радиоимпульсныхсигналов.Наиболее близким по техницеской сущности к предлагаемому прибору являетсяизвестный фазометр.Однако известный фазометр не позволяет измерять разность фаз, несущих колебания радиоимпульсных сигналов. Приподаце на входы радиоимпульсных сигналов его нормальная работа нарушается: возникают "скацки, хаотические изменения,значительные колебания и нестабильностипоказаний цифрового индикатора,Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей фазометра, обеспечение с его помощьюсТабильных, устойчивых измерений разности фаз с более высокой точностью для радиоимпульсных и непрерывныхпериодических сигналов,На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого фазометра; на фиг, 2 - эпюры,поясняющие принцип его,действия, нафиг, 3 - схема 7 совпадений,В состав предлагаемого устройства(фиг, 1) входят усилители формирователи 1и 2, блоки 3 - 4 регулируемой временной задержки, измеритель б временных интервалов, схема 7 совпадений, индикатор 8,переключатели 9 и 10.Блоки 1, 3, 4, переключатель 9, измеритель б временных интервалов образуют измерительный тракт фазометра, а блоки 2, 5,7, 8 и переключатель 10 - его сигнальныйтракт,Измерительный тракт обеспечиваетформирование временного интервала тЬрпропорционального измеряемой разностифаз Ьр, уф 360 (1 нес - периодТнвсЛРчастоты несущих колебаний радиоимпульса), его измерение и запоминание полученного результата. Сигнальный трактобеспечивает сравнение значений временных задержек двух каналов, формированиеимпульсного сигнала в момент их равенстваи световую сигнализацию этого момента.Предлагаемый фазометр работает следующим образом.Первоначально производится калибровка фазометра на частоте несущей сигнала с помощью радиоимпульсных или непрерывных периодических сигналов, С этой целью переключатели 9 и 10 переводятся в положения, при которых замыкаются их контакты 1 - 3, а на блоках 3 - 5 устанавливаются значения временных задвржЕК, раВНЫХ Тзадэ =тзад 4 =Тзад 5=таад.Узад- Тнес/2 (для Лср180 ) или2о32о10 3Таад-- Тнес/2 (для Лр180 ) или при неизвестных данных о интервале для Ьр), Затем на первый и второй входы фаэометра подается сигнал и производится более точная установка значения временной задерж ки в блоке 4. Подрегулировка этой задержкиосуществляется до момента формирования импульса на выходе схемы 7 совпадений и возникновения светового сигнала на индикаторе 8, После этого переключатель 10 пе реводится в положение, при которомзамыкаются его контакты 3 - 2 и, аналогично предыдущему, подрегулируется задержка в блоке 3. Таким образом, в результате этих операций достигается точное равенство 25 значений всех трех задержек, с учетом параметров схемы 7 совпадений, с помощью которой сравниваются значения временных задержек для сигналов в первом и втором каналах фазометра при условии, когда Лу 30 =Оисигналы на его входподаются отодногоисточника, Далее производится измерение искомого значения разности фаз, для чего переключатели 9 и 10 устанавливаются соответственно в положения - на замыкание 35 контактов 2 - 3 и замыкание контактов 3-1,Опорный сигнал поступает на вход 2, а измеряемый (с определенным фазовым сдвигом по отношению к опорному) - на вход 1, в результате. от сигнала блока 1 одновре менно запускаются блоки 3, 4, а от сигналаблока 2 - блок 5. Затем регулируется значение временной задержки в блоке 4 (в сторону уменьшения). Регулировка производится2 Тнес45 От значения хзд - 3При регулировке в блоке 4 его выходнойсигнал поступает на схему 7 совпадений, в которой сравниваются временные задержки сигналов первого и второго каналов фа эометра. Очевидно, что для полученияравенства этих задержек первоначальное значение заДеРжки таад 4 должно быть уменьшено на значение тАр, т, е.1 2 Тнес55 ХзадЬ =Тзад 4 1 Ь(0=32 - ТЛфЭТОМ СЛуцаЕ Тзад 4 + 1 Лф = Тзад 5 И На ВЫХОДЕ схемы 7 совпадений возникнут импульсы, а на индикаторе 8-световой сигнал, При этомизмеритель временных интервалов 6 измерит значениетзадз тзад 4 = - Тнес/2 ( - Тнес/2 - 1 Лр) =13 3= 1 укоторое будет индицироваться его цифро вым индикатором и им зафиксируется под действием блокирующего импульса от схемы совпадений 7 (см, фиг, 2).На фиг, 2 а изображены входные сигналы, поступающие на фазометр, а на фиг. 10 2 б - сигналы в двух каналах на выходе усилителей формирователей. На этих рисунках отмечены разность фазану и соответствующий ей временной интервал 1 Лр, На фиг.2 в и 2 г показаны импульсы на выходе блоков временных задержек при калибровке и измерениях разности фаз. На этих фигурах отмечены значения устанавливаемых задержек для указанных операций. На фиг, 2 д представлены результирующие импульсы 20 на выходе схемы совпадений, а также тот временной интервал тДр, который измеряется блоком 6, Значения временных задержек в блоках 3 - 5 могут регулироваться вручную или с помощью кодовых сигналов от ЭВМ или какого-либо источника кодовых сигналов. Например, в случае выполнения этих блоков на базе ждущих мультивибраторов с регулируемой длительностью импульсов, значения задержек могут быть изменены при регулировке постоянной времени задающих цепочек (как правило, с помощью изменений величин резисторов в базовых цепях и/и триодов, указанных узлов) или же путем изменений напряжений источников зарядов (разрядов) таких цепочек(как правило, с помощью изменений напряжений в базовых цепях и/и триодов, указанных узлов).Схема 7 совпадений состоит из каскада совпадений (элемент 11), образованного логическим узловым 2 И-НЕ, ждущего мультивибратора (элементы 12 и 13) и выходного каскада (элемент 14), Схема работает следующим образом. Входные сигналы, сформи рован ные из несущих колебаний радиоимпульсов, в виде кратковременных импульсов напряжения поступают; на вход 1 с блока 5, на вход 2 - с блоков 4 или 3 (в зависимости от положения переключателя 10). В случае совпадений во времени импульсов на входах "1" и "2", на выходе элемента 11 формируется сигнал, запускающий ждущий мультивибратор. Импульсное напряжение на выходе "6" этого узла, воздействуя на светодиод (индикатор "инд"), вызывает его свечение. Ток светодиода создает перепад напряжения на резисторе 560 Ом, Этот перепад после дифференцирования (цепочка 0,47 мкф - 2 кОм), передается на вход элемента, работающего в режиме инвертора, а с его нагрузки (9,1 кОм) - на измеритель 6 временных интервалов (импульс блокировки).С помощью предлагаемого фазометра возможно измерение разности фаз для одиночных радиоимпульсных сигналов, Другой особенностью предлагаемого фазометра, является построение его измерительности части на базе метода сравнения, который, как известно, обеспечивает более высокую точность, чем метод абсолютных измерений. Кроме того, так как в предлагаемом фазометре измеряемый временной интервал формируется от сигналов, поступающих от одного источника, значения этого интервала и показания измерителя временного интервала (блок 6) мало зависят от изменений уровня входного сигнала прибора, что также способствует повышению его точности, Формирование временного интервала за время одного периода сигнала (см, фиг, 2), обеспечивает для фазометра небольшое измерительное время, определяемое, в основном, быстродействием измерителя 6 временных интервалов.В связи со всеми укаэанными факторами предлагаемый фазометр обладает значительно большей точностью чем прототип при измерениях как на радиоимпульсных, так и непрерывных периодических сигналах, причем точность его измерений не зависит от характера этих сигналов (радиоимпульсный или непрерывный периодический).Формула изобретения Фазометр, содержащий два канала, первый из которых состоит из включенных последовательно первого усилителя-формирователя, первого блока регулируемой временной задержки и измерителя временного интервала, а на входе второго канала включен второй усилитель-формирователь, вход которого является вторым входом устройства, о т л и ч а ю щ л й с я тем, что, с целью расширения области применения, в первый канал введен второй блок регулируемой временной задержки и первый переключатель, а во второй канал - второй переключатель и последовательно соединенные третий блок регулируемой временной задержки, схема совпадения и индикатор, вход третьего блока регулируемой временной задержки соединен с выходом второго усилителя-формирователя, второй вход схемы совпадения подключен к третьему контакту второго переключателя, а выход - к третьему входу измерителя временных ин 1758579тервалов, первый вход которого соединен свторым контактом второго переключателя, авторой вход - с первым контактом второго,переключателя и выходом второго блока регулируемой временной задержки, вход которого соединен с выходом первого усилителя-формирователя, подключенного своим входом к третьему контакту первого переключателя, к первому контакту которого подключен вход второго усилителя-формирователя, а второй контакт является первым входом устройства.%зказ 2997 ТиражВНИИПИ Государственного комитета по изоб113035, Москва, Ж, Рау Подписноеениям и открытиям при ГКНТ Ская наб., 4/5.