Двухканальный цифровой фазометр

г,Щнотекв ЯБАН О П И С А Н И Е и)61 ооаеИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик00 ением заявк с при Государственный иомитеСоватв Министров СССРпо делам изоорвтений.77 2(088,8 Дата опубликования описания 15.05.78 открыт) Заявитель НАЛЬНЫИ ЦИФРОВОЙ фАЗОМЕТ ва шумов. К ух регистых равно дного кода р азр ядносдения и эле жен сод рых сра а второе где 46 ( 36 0 о),о 360 о,Изобретение предназначено Рля использовотг,я в радиотехнических системах, требуюцсих цифрового измерения фазовых сдвигов ситъалов, сопровождоемых помехами.Известен двухканальный цифровой фазометр, к содержащий дво усилителя-ограничителя, преоброзовотель Фозо-код и устройство статистической обработки цифровых отсчетов фазы. Анализ кодо фозового сдвига производится в устройстве сравнения кодов и, если его вели, чина близко к Оо (360 о), к измеряемой фа:е с помощью фазодвигателя добавляется дополнительный фазовый сдвиг. В процессе последующей обрабоки этот дополнительный фазовый сдвиг компенсируется с помощью вто- тб рого устройства сравнения кодов и устройства передачи кода оценки фазы соединенного с устройством обработки цифровых значений ВЗы Ц.Одн рР 20 око известный цифровой фазомет ержать два устройства, одно и внивает код разы с углом 0 - с углами. (360 о - А 9 ) и - величина области в районе попадение в предепы которой выз ть появление ошибок из-эа а- дое из них должно состоять из двров памяти, число разрядов котортребуемому числу разрядов выхофазы, а также соответствующеготи кода количества блоков совпаментов ИЛИ.Цель изобретения - упрощение устройства.Поставленная цель достигается тем, чтб в двухканальный цифровой фозометр, содержащий два датчика синусоидольных напряжений, два усилителя-ограничителя, фозоврощотель на 90, связанный с выходом датчика перового канало, первый блок совпадения, соединенный с выходом усилитол я - огр отп 1 чителя первого канала, а также последовательно соединенные первый злелент ИЛИ, оналогоцифровый преобразователь фчзч-код, устройство статистической обработки отсчетов фазы, устройство передачи кора оценки фазы и устройство сравнения кода оценки фазы, введены второй фаэоврашотель на 90 о, ссединенный с выходом датчика второго канала, выходы обоих фозоврошателей подключены к двум дополнительным усилителям-отраничителям, а также второй блок совпадения, связанный по первому входу с основным усилителем-ограничителем первого канала, а повторому входу - с выходом триггера, нулевой вход которого подключен к выходу одновибратора, соединенного по входу с выходом второго блока совпадения, а по выходу- также с первым входом устройства определения квадранта, второй и четвертый входы которого подключены к основному и дополнительному усилителям-ограничителям второго канала, а третий и пятый - к выходам двух инверторов, соответственно связанных по входам с выходами обоих. усилителей-ог- раничителей второго канала, причем четыревыхода устройства определения квадранта соединены соответственно с первыми входами третьего, четвертого, пятого и первого , блоков совпадения, вторые входы которых подключены к выходам соответственно дополнительного и основного усилителей-ограничителей второго канала и основного и дополнительного усилителей-ограничителей первого канала, а выходы третьего и четверто-, го блоков совпадения через второй элемент ИЛИ связаны с первым входом аналого-цифрового преобразователя фаза-код, выход пятого блока совпадения через первый элементИЛИ - со вторым входом аналого-цифрового преобразователя фаза-код, единичный вход триггера соединен с управляющим выходом устройства статистической обработки цифровых отсчетов фазы, первый и четвертый выходы устройства определения квадранта через третий элемент ИЛИ подключены к управляющему входу устройства передачи кода оценки фазы.Кроме того, в двухканальном цифровом фаэометре в качестве устройства определения квадранта используются четыре блока совпадения, для элемента ИЛИ и два триггера, соединенные так, что входы первого блока совпадения подключен к первому, третьему и пятому входам устройства определения квадранта, второго - к первому, третьему и четвертому входам, третьего - к первому; второму и четвертому входам и входы четвертого блока совпадения подключены к первому, второму и пятому входам устройства определения квадранта, а выходы второго, третьего и четвертого блоков совпадения через первый элемент ИЛИ подключенык нулевому входу первого триггера, единичный вход которого ссединен с выходом первого блока совпадения, выходы первого, второго 101520 2530 35 40 45 50 и третьего блоков совпадения через второй элемент ИЛИ подключены.к нулевому входу второго триггера, единичный вход которого соедижн с выходом четвертого блока совпа 50 дения, единичный. и нулевой выходы первого триггера являются соответственно первыми вторым выходами устройства определенияквадранта, а единичный и нулевой выходывторого триггера - третьим и четвертым выходами устройства определения квадранта.На фиг. 1 и 2 представлена блок-схемафаэоме тр а.фазометр содержит датчик 1 и 2 синусоидальных напряжений первого и второго каналов, соединенные с усилителями-ограничителями 3 и 4. Для получения напряжений,сдвинутых на 90 о относительно исходных,используют фаэовращатели 5 и 6 на 90 осоедижнные с усилителями-ограничителями7 и 8. Блок 9 совпадения (И), одновибратор 10 и триггер 11 с раздельными входами обеспечивают формирование импульс вмомент первого перехода напряжения первого канала через нуль в положительком напр авлении,Устройство 12 определения квадранта содержит четыре блока 13-16 совпадения, соответствующее 1-1 У квадрантам. Входыэтих блоков связаны с выходом одновибратора 10, а также с выходами усилителей-ограничителей 4 и 8 и инверторов (НЕ) 17 и18 второго канала.Выходы блоков совпадения либо непосредственпо, либо через элементы 19 и 20 подключены к двум триггерам 2 Х и 22 с раздельными входами. Причем единичному состоянию триггера 23. соответствует нахождение фазового сдвига в 1 квадранте, а едщщчному состоянию триггера 22 - в 1 У квадранте.Выходы устройства определения квадранта (единичные и нулевые выходы триггеров21 и 22) подключены к блокам 23-26 совпадения, через которые на элементы ИЛИ 27и 28 и далее на входы аналогово-цифровогопреобразователя 29 прямоугольные нчпряжения первого и второго,канаов поступают либо сдвинутыми относительно выхода датчиков 1 и 2 на 90", либо без сдвига,С выхода преобразователя 29 цифровыеотсчеты поступают в устройство 30 статистической обработки фазовых сдвигов, к которому подключено устройство 31 передачи кода, управляел 1 ое через элемент ИЛИ 32 триггерами 21 и 22 и соединенное по выходу сустройством 33 сравнения кодов.Фазометр работает следующим образом.В момент первого перехода через нулевую линию синусоидального напряжения жрвого канала на выходе одновибратора 10появляется короткий импульс, который переводит триггер 11 в нулевое положение, препятствующее дальнейшему запуску одновибратора При нахождении фазового сдвига между первыми по счету щреходами через нулевые линии напряжений первого и второго каналов в 1 квадранте срабатывает блок 13, атриггер 21 переходит в единичнсе состояние,В результате на вход преобразователя 29напрялжнне второго канала подается со сдвигом 90 О относительно выходного напряжения блока 23, В устройстве 30 получаетсяне статистическая оценкаотсчетов фазы 9, а оценка дс, полученная приМ1овведенном фазовом сдвиге + 90 . Компенса Оцию введенного фазового сдвига необходимо. выполнить с помощью следующих вычисленийо + об =Э -90 9 )90 И)с 1с8 =360 -(ЯО -Ю ) Е (90 (2)1 1Условие (1) имее т. ме. о тогда, когдабольшая часть из ( И -1 ) отсчетов фазы,следующих зв первым, находится в пределах1 квадранта, в условие (2) - при нвхождении большей части из ( О) отсчетов - впределах 1 У квадранта, При введенном угле + 90 О результат статистической оценки9 через устройство 31 передачи кода оценстки фазы передается с помощью разрешвющегэ пэтенцивла с выхэда элемента ИЛИ 32 вустрэйствэ 33 сравнения кэдэв,где прэисхэдитсравнение кода угла 9 с кодом угла 90.отВ зависимости от результата сравнения кодов в устройстве 30 проводятся вычисления 39по формулам (1) или (2), По окончании обработки и отсчетов фазы триггер 11 пере-,водится в единичное состояние, фазометрготов к следующему циклу измерения,При нахождении фазового сдвига между 35первыми переходами через нулевую линиюнапряжений первого и второго каналов воП или Щ кввдрантах дополнительные фазовые сдвиги не вводятся, поэтому блоки 30,31 и 32 в работе Фазометра фактически не 0участвуют.В 1 У квадранте срабатывает блок 16 совпадения, а триггер 22 переводится в-единичное состояние. В результате на вход преобразователя 29 напряжение первого канала ф 5оподается со сдвигом 90 относительно выходного напряжения датчика 1.В устройстве 30 получается статистическая оценка, соответствующая введенному доо 50полнительному сдвигу - 90,Устройство не имеет разрыва зависимости числа импульсов, постутщоших на входпреобразователя "фаза-код" 29, от фазы.формула изобре тения1. Д,вухканвпьный циФровой фазометр, солержащий два датчика синусоидвльных напряжений, два усилителя-.ограничителя, фаэовращатель на 90", связанными с выходом датчика первого канала, первый блок совпадения,соединенный с выходом усилителя-ограничителя первого канала, а также последовательно соединенные первый элемент ИЛИ, аналого-цифровой пре образователь,",Фаза-к Од, устройство статистической обработки цифровыхотсчетов фазы, устройство передачи кодаоценки фазы и устройство сравнения кодаоценки фазы, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью упрощения устройства, он содержит второй Фазоврашатель на 90 О, соединенный с выходом датчика второго канала,выходы обоих Фвзовращателей подклкнены кдвум дополнительным усилителям-ограничителям, в также второй блок совпадения, связанный по пер Вому входу с Основным усилителем-огрвничителем первого канала, а повторому входу - с выходом триггера, нулевой вход которого подключен к выходу одновибратора, соединенного по входу с выходомвторого блока совпадения, в по выходу - также с первым входом устройства определенияквадранта, второй и четвертый входы которого подключены к основному и дополнительному усилителям-ограничителям второго канала, а третий и пятый - к выходам инверторов, соответственно связанных по входамс выходами обоих усилителей-ограничителей. второго канала, причем четыре выхэда устройства определения квадранта соединены соответственно с первыми входами третьего,четвертого, пятого и первого блоков совпадения, вторые входы которых подключены квыходам сээтветственнэ дэпэлнительнэгэ иэснэвнэгэ усилителей-ограничителей второгоканала и Основного и дополнительного усилителей-эграничителей первэгэ канала, ввыходы третьегэ и четвертого блэкэв совпадения через второй элемент ИЛИ связаны спервым входом аналого-цифровогэ пк образователя фаз-код, выход пятого блока совпадения через первый элемент ИЛИ - со вторымвходом анвлого-цифрового преобразователяфаза-код, единичный вход трИГГЕрв соедИненс управляющим выходом устройства статистической обработки цифровых отсчетов фазы,первый и четвертый выходы устройства определения квадранта через третий элементИЛИ подключены к управляющему входу устройства передачи кода оценки фазы,2.фазометрпоп,1,отл ич аю Ши йс я тем, что в качестве устройства определения квадранта используется четыре блока совпадения, два элемента ИЛИ и двв триггера, соединенные так, что входы первого блока совпадения подключены к первому, третьему и пятому входам устройства определения квадранта, второго - к первому, третьему и чет610029 12 гз вертому входам, третьего - к первому, второму и четвертому входам и входы четвертого блока совпадения подключены к первому, второму и пятому входам устройства определения квадранта, а выходы второго, третьего и четвертого блоков совпадения через первый элемент ИЛИ подключены к нулевому входу первого триггера, единичный вход которого соединен с выходом первого блока совпадения, выходы первого второго и третьего блоков совпадения через второй элемент ИЛИ подключены к нулевому входу второго триггера, единичный вход которого соединен с выходом четвертого блока совпадения,единичный и нулевой выходы первого триггераявляются соотютственно . первым и вторымвыходами устройства определения квадранта,а единичный и нулевой выходы второго триггера - третьим и четвертым выходами устройства определения квадранта.Источники инФормации принятые во внимание при экспертизе:1, Авторское свидетельство331330,кл. 5 01 й 25/00 10,04.70,6 10029 Составитель А. АндриевскийО. филиппова Техред Н, Лндрейчук Корректор Н ая ов СССР Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул, Пр ая, 4 3000/33 Тираж 1112 ПодписноеБНИИПИ Государственного комитета Совета Миниспо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4