Цифровой фазометр

ОП ИСАЙИЕИЗОВРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 ц 8753 О 5 Союз СоветсиикСоцналистичесииеРеслублии(51)М. Кд. с присоединениеот заявки М С 01 й 25/08 зееуАеротеееный квинтет СССР яе делан изобретений н етерытей.(23)Приорнтет -Опубликовано 23. 1 О. 81- Бюллетень Ре 39 Дата опубликования описания 25.10.81(72) Авторы изобретен В.Н. Бык Р.В. Коровин Заявитель РОВОЙ ФАЗОИЕТ 5 ект ностисоздани ия м га. тем ключ ены к ключей 1 1. Уст етение относится к цифровой змерительной технике, в част ожет быть использовано для устройств цифрового измеревенного значения Фазового Известен цифровой Фазометр, содержащий входные формирующие устройства, электронные ключи, логический элемент, генератор счетных импульсов, времязадающую схему, состоящую из. делителя и триггера, и счетчик импульсов. Цифровой фазометр снабжен дифференцирующей цепью, подключенной к входу одного из входных устройств двумя электронными ключами, входы которых. связаны с выходом второго входного формирующего устройства и с выходом дифференцирующей цепи, триггером с раздель" ным запуском, входы которого подвыходам электронных Недостатками этого фазометра являются сложность конструкции и невысокая точность измерения.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство цифрового измерения мгно" венного значения фазового сдвига, содержащее усилитель-ограничитель, калиброванный фазовращатель, блок управления, блок запоминающих регис ров и блок цифровой индикации, прич оно снабжено Фазосдвигающими цепочками с отводами и ключами по числу оцениваемых разрядов, схемами сборки Формирователями и триггерами. Фаэосдвиганищие цепочки через соответствующие ключи соединены с источником одного из исследуемых напряжений, их отводы через схемы сборки и формирователи подсоединены к.единичный входам соответствующих триггеров, нулевые входы которых связаны с выходом усилителя-ограничителя, а выходы - с блоком запоминающих регистровройство также снабжено блоком поправок, состоящим из триггера с раздельным запуском, схемы задержки и клюф ча, причем единичный вход триггерасоединен с источником опережающегосигнала, нулевой вход - с выходомкалиброванного фазовращателя и с одним иэ входов ключа, второй вход которого через схему задержки связанс единичным выходом упомянутого триггера, а выход ключа подсоединен кблоку управления 1 21,Недостатками устройства являютсясложность конструкции и сравнительно низкое быстродействие.Цель изобретения - упрощенне устройства при одновременном повышениибыстродействия,Указанная цель достигается тем,что в цифровой фазометр, содержащийблок поправок, блок управления,калиброванный фазовращатель, усилитель-ограничитель, фазосдвигающиецепочки, блок запоминающих регистров,блок цифровой индикации, элементы ИЛИ,причем первый вход блока поправок соединен со входом опережающего сигнала,а второй вход через последовательноесоединение калиброванного фазовращателя и усилителя-ограничителя подсоединен ко входу второго сигнала,а выход блока поправок через блокуправления подключен к первым входамблока запоминающих регистров и блокацифровой индикации, а вторые входыпоследнего соединены с выходами блока запоминающих регистров, остальные входы которого через последова"тельные соединения триггеров, формирователей и элементов ИЛИ подключенык выходам фазосдвигающих цепочек, введен дополнительный элемент ИЛИ, аколичество фазосдвигающих цепочекмладшего разряда сокращено до десяти,остальных разрядов - до девяти, истаршего разряда - до двух, причемвсе фазосдвигающие цепочки последовательно подсоединены ко входу опережаницего сигнала, при этом выходы первыхфазосдвигающих цепочек всех разрядов,кроме младшего, подключены к дополнительным входам блока управления,кроме того, все нулевые входы триггеров и один из входов блока управления подсоединены к выходу дополнительного элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу усилителя-ограничителя, а второй вход - ко входуопережающего сигнала. На чертеже представлена функциона 1льная схемй устройства.Устройство измерения мгновенногозначения фазового сдвига содержит блок 1 поправок, блок 2 управления, калиброванный фазовращатель 3, усилитель-ограничитель 4, дополнительный элемент ИЛИ 5, десять фазосдвигающих цепочек младшего разряда 6-6 по девять фазосдвигающих цепочек ос 1 Отальных разрядов 72-71 , две фазосдвигающие цепочки старшего разряда81, 8 для оценки каждого десятичного разряда, элементы ИЛИ 9 в .99, формирователи 1 О -109, триггеры 11 -119блок 12 запоминающих регистров й блок13 цифровой индикации.Устройство работает следующим образом.В первом такте работы устройствапроисходит оценка старшего десятичного разряда измеряемого фазовогоосдвига х для примера примем = 123Напряжение подается на усилительограничитель 4 через калиброванныйфазовращатель 3, а напряжение 01поступает на фазосдвигающие цепочки 6-8, где в каждой из цепочек6 -6 сдвигается на один градус, вЛ Й30 каждой из цепочек 7 -7 - на десятьградусов, в каждой из цепочек 8-85 на сто градусов. Вь:ходные сигналы этихцепочек через элементы ИЛИ 9 -99 подаются на формирователи 10 -109, которые как и усилитель-ограничитель 4 35выделяют управляющие импульсы в моменты прохождения мгновенных значейий напряжений через нуль. Эти импульсы устанавливают по единичнымвходам соответствующие триггеры 11 - 40119 в единичное состояние, последовате ьно начиная с триггера 114 до 119Напряжение О, сдвинутое по фазе навеличину 91 относительно напряженияО , возвращает сработавшие триггеры 45 4в нулевое состояние. Первый же сработавший после сигнала О триггер заносит в блок 12 запоминающих регистровчисло, соответствующее значению оценки десятичного разряда измеряемого1сдвига.В принятом цифровом примере на всетриггеры поступают сигналы сначала с фазосдвигающих цепочек младших разрядов 6, затем с фазосдвигающих цепочек следующих разрядов 7, после чего следует обнуляющий импульс, привязанный к напряжению О, а затем875305 1 О Таким образом, подобное подключениефазосдвигающих цепочек всех оцени. -ваемых разрядов позволяет упростить З 5 устройство и повысить его быстродействие. Цифровой Фазометр, содержащий блокпоправок, блок управления, калиброванный Фазовращатель, усилитель-ограничитель, фазосдвигающие цепочки, блок запоминающих регистров, блок цифровой индикации, элементы ИЛИ, причем первый вход блока поправок соединен со входом опережающего сигнала, а второй вход через последовательное соединение калиброванного фазовращателя и усилителя-ограничителя подсоединен ко входу второго сигнала, а выход блока поправок через блок управления подключен к первым входам блока запоминающих регистров и блока цифровой индикации, а вторые входы последнего соединены с выходами блока запоминающих регистров, остальные входы которого через последователь 5сигнал с фазосдвигающей цепочки 81 .Этот сигнал переводит в единичноесостояние триггер 11, который сви"детельствует о том, что измеряемыйфазовый сдвиг лежит в пределах от00 до 200 . В блоке 12 запоминающих регистров фиксируется число "1".После риксации этого числа блок 12запоминающих регистров воздействует на калиброванный фазовращатель3, в котором напряжение сдвигаетсяпо фазе в сторону уменьшения раэностного фазового сдвига на значение,соответствующее коду, записанному вблоке 12 запоминающих регистров., т.е.. При этом в блоке 3 цифровой индикации высвечивается соответствующаяцифра ("1") старшего разряда,После сброса триггеров 10 сигналомО, через дополнительный элемент20ИЛИ 5 производится оценка следующегоменьшего разряда величины у . Дальнейшая работа устройства осуществляется аналогично как и при оценке старшего разряда. В принятом циФровом примере сначала на все триггеры поступают сигналы с Фазосдвигающих цепочексамых младших разрядов 6, затем свыхода цепочки 6 в блок 2 управле 40ния следует сигнал, свидетельствующий о том, что имеющийся сдвиг превышает десять единиц самого младшегоразряда и следовательно в блоке 12запоминающих регистров надо фиксировать значение последующих разрядов,затем следует сигнал с выхода Фазосдвигающей цепочки 72, после чеготриггеры 11 обнупяются сигналом усилителя-ограничителя 4 через дополнительный элемент ИЛИ 5. Импульс, ко 40торый вырабатывается вслед за этимна выходе фазосдвигающей цепочки 7переводит в единичное состояние триггер 11 В . Это свидетельствует о том,что измеряемый в этом цикле Фазовыйсдвиг лежит в пределах от 20 до ЗО.45Поэтому в блоке 2 запоминающих регистров Фиксируется число ."2", блок2 запоминающих регистров воздействует на калиброванный Фазовращатель,который сдвигает на 20 в сторонуоуменьшения разностный фазовый сдвиг.В блоке 13 цифровой индикации .высвечивается соответствующая цифра ("2",)разряда десятков градусов.55После сброса триггеров 11 сигналом04 через дополнительный элемент ИЛИ 5айалогично производится оценка следующего младшего разряда величины ЧК. б,Таким образом процесс повторяется до получения требуемой .точности измерения. Блок 1 поправок служит для исключения случаев перекомпенсации измеряемого фазового сдвига калиброванным фазовращателем 3. На оценку каждого разряда требуется один . период исследуемого сигнала, Например, для получения требуемой точности измерения в 0,1 требуется четыре периоода входного сигнала, В отличие от известного Фазометра, при малых измеряемых Фазовых сдвигах процесс измерения существенно сокращается. Если в известном устройстве обязательно производится оценка всех старших разрядов не зависимо от того, больше нли меньше единицы этих разрядов фазовый сдвиг, то в данном Фазометре первый цикл завершается оценкой старшего из значащих разрядов. В приведенном примере с= 123 . на измерение фазоового сдвига использованы три периода, при измерении фазового сдвига, 1 О С99 - только два периода, ао опри измерении сдвига 1 С Чк 9 только один период. Упрощение Фазометра осуществлено за счет исключения ключей и по одной Фазосдвигающей цепочки каждого разряда. формула изобретенияные соединения триггеров, формирователей и элементов ИЛИ подключены квыходам фазосдвигающих цепочек, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения устройства при одновременном повышении быстродействия, внего введен дополнительный элементИЛИ, а количество фазосдвигающих цепочек младшего разряда сокращено додесяти, остальных разрядов - до девяти и старшего разряда до двух,причем все фаэосдвигающие цепочкипоследовательно подсоединены ко входу опережающего сигнала, при этомвыходы первых фазосдвигающих цепочек всех разрядов, кроме младшего,875305 8подключены к дополнительным входамблока управления, кроме того, все нулевые входы триггеров и один иэвходов блока управления подсоединенык выходу дополнительного элементаИЛИ, первый вход которого подключенк выходу усилителя-ограничителя, авторой вход - ко входу опережающегосигнала.1 ОИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 369510, кл. С 01 й 25/08, 1973.2. Авторское свидетельство СССР.В 373 б 43, кл. С 01 К 25/08, 1973.ка д. 4 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн 326/70НИИПИ Госупо дела13035 д Иос Тираж 735рствейного комитета ССизобретений и открытийад Жд Рашская иаб,ев Корректор И. Подписное та