Цифровой автокомпенсационный фазометр

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СфветскиаСоциалистическиереспублик 1 и 901937, Тро Конструкторское бюро "Шторм" при Киевскомордена Ленина политехническом институтеим. 50-летия Великой Октябрьской социалисреволюций 1) Заяви КОИПЕКСАЦИОНЙЫЙ 54) ЦИФРОВОЙ Изобретение омерительной техн носится к радиоизке и может быть ис-мерения фазовых соэлектронной аппараользовано для итношений в ради тем рЙ По основному авт.св. Р 808967 известен цифровой автокомпенсационный фазометр, содержащий формирователь импульсов, индикатор нулевого фазового сдвига, реверсивный счетчик импульсов и элемент ИЛИ в каждом канале, а также элемент совпадений и им" пульсный генератор, выход которого связан со входами двух пересчетных схем, регистр памяти, входы которого соединены с выходами. одной из перес- четных схем, а выходы подключены ко входам цифрового отсчетного устройства; при этом входы индикаторов нулевого фазового сдвига связаны с выходами формирователей импульсов и пересчетных схем, а выход " с входами реверсивных счетчиков, выходы которых соединены с управляющими 2входами пересчетных схем и входамиэлементов ИЛИ, выходы которых связа,ны с установочными входами реверсив"ных счетчиков и двумя входами элемента совпадений, третий вход которого связан с выходом заполненияодной из пересчетных схем, а выходэлемента совладений соединен с управлвввии вхорви рвгистра иаивти 1 ).Недостатком этого фазометра является низкое быстродействие,Цель изобретения - повывение быстродействия,Поставленная цель достигается1.что в цифровой автокомпенсационныфазометр, содержащий формировательимпульсов, индикатор нулевого фазо"вого сдвига, реверсивный счетчик иэлемент ИЛИ в каждом канале, а такжеэлемент совпадения и импульсный генератор, выход которого связан совходами двух пересчетных схем, ре"гистр памяти, входы которого соединены с выходами одной из пересчетных90193схем, а выходы подключены ко входам цифрового отсчетного устройства, при этом входы индикаторов нулевого фазового сдвига связаны с выходами Фор. мирователей импульсов и пересчетных схем, а выходы - с входами реверсивных счетчиков, выходы которых соединены с управляющими входами пере- счетных схем и входами элементов ИЛИ, выходы которых связаны с установоч" 19 ными входами реверсивных счетчиков и двумя входами элемента совпадений, третий вход которого связан с выходом заполнения одной из пересчетных схем, а выход элемента совпадений соединен с управляющим входом регистра памяти, введены первый, второй и третий элементы И, первый и второй триггеры, одновибратор, счетчик им" пульсов и блок сравнения кодов, причем первый вход первого триггера подключен к третьему входу Фазометра,а выход - к первому входу первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу формирователя импульсов первого канала, а выход - ко второму входу первого триггера и первому входу второго триггера,второй вход которого подключен к выходу формирователя импульсов второго канала,а выход - к первым входам одновибратора и второго элемента И, приочем второй вход последнего подключен к выходу генератора импульсов, а выход - ко входу счетчика импульсов, выходы которого поразрядно подключены к первым входам блока срав-нения кодов, вторые входы которого подключены поразрядно к выходам первой пересчетной схемы, а выход к первому входу третьего элемента И, второй вход которого подключен к выходу одновибратора, а выход - к вторым входам одновибратора, счетчика импульсов и второй пересчетной схемы.На чертеже приведена блок-схема Фазометра.Схема содержит Формирователи 1 и 2 импульсов, входы которых являются входами исследуемых сигналов фазомет- фф ра, а выходы связаны со входами индикаторов 3 и 1 нулевого фазового сдвига, причем выход формирователя импульсов связан с одним из входов элемента И 5, второй вход которого И связан с выходом триггера 6, вход установки в единицу которого является входом фазометра, на который 7 4подается сигнал "Начало измерения", а выход элемента И 5 соединен со входом установки в нуль триггера 6 и входом установки в единицу триггера 7, вход установки в нуль которого связан с выходом Формирователя 2 импульсов, а выход триггера 6 соединен с одним из входов одновибратора 8 и элемента И 9, второй вход которого. связан с выходом генератора 10 импульсов, а выход связан со входом счетчика 11 импульсов, выходы которого поразрядно подключены к одним из входов блока 12 сравнения кодов, другие входы которого соединены поразрядно с выходами пересчетной схемы"13, при этом выход блока 12 сравнения кодов связан с одним из выходов элемента И 11, второй вход которого связан с выходом одновибратора 8, а выход элемента И 11 соединен со входами установки в нуль счетчика 11 импульсов, одновибратора 8 и пересчетной схемы 15, при этом вторые входы индикаторов 3 и М нулевого фазового сдвига соединены с выходами пересчетных схем 13 и 15, входыкоторых связаны с выходом генератора10 импульсов, а выходы индикаторов 3и ч нулевого фазового сдвига соединены с соответствующими двумя входами реверсивных счетчиков 16 и 17 импульсов выходы которых связаны с управляющими входами пересчетных схем 13 и 15 и через элементы ИЛИ 18 и 19- с установочными входами реверсивных счетчиков 16 и 17 и двумя входами элемента 20 совпадений, третий входФкоторого связан с выходом заполненияпересчетной схемы 15,;а выход элемента 20 совпадений соединен с управляющим входом регистра 21 памяти, ВКОды кОторого сВязаны с Выходами пересчетной схемы 13, а выходы регистра 21 памяти соединены со входами цифрового отсчетного устройства 22.Входные напряжения, Фазовый сдвиг между которыми необходимо измерить, поступают на входы Формирователей 1 и 2, Формирующих короткие импульсы в моменты, например, положительных переходов через нулевые значения исследуемых сигналов. Выходные импульсы Формирователей 1 и 2 поступает на первые индикаторные 3 и 4 нулевого фазового сдвига, на вторые входы которых подаются выходные напряжения автоматических дискретных5 901937фазовращателей, представляющих со- ется короткий положительный импульс,ой кольцевые пересчетные схемы 13длительность которого меньше перно"фф ц ересчета этих да следования импульсов с генератора схем выбирается равным 360 10 , 10, который устанавливает в нуль где и - число из я аряда 0,1,1,3. . .в у счетчик 11 импульсов, одновибратор зависимости от требуемой дискретнос и пересчетную схему 15. Таким об" ти изменения компенсирующих сдвигов. разом, в момент установки пересчет" Так, при необходимости полученияной схемы 15 в нулевое положениекод состояний пересцетной схемы 13 фициент пересчета равен 36000). 16 примернб" соответствует измеряемомуИзмерение угла сдвига фаэ вход- фаэовому сдвигу между исследуемыми ных напряжений достигается путем его напряжениями, т.е, менее чем за два уравновешивания компенсирующим сдви- периода входных сигналов осуществлягом между выходными напряжениями пе- ется грубое уравновешивание измеряеФвресчетных схем. Фаэовыи сдвиг выход-мого Фазового сдвига компенсирующим. ных напряжений пересчетных схем 13 Дальнейшее более точное уравновешии 15, осуществляющих деление частоты ванне происходит следующим образом, импульсного генератора 1 О, может быть . Импульсы с выхода индикаторов 3 установлен в пределах 0 - 360 С дис- и 4 нулевого Фазового сдвига в зао-Икретностью 10 градусов изменением 20 висимости от временного положения временного положения момента запол- приходящих на их входы импульсов нения одной пересчетной схемы по от- поступают на входы сложения или ношению к другой. Уравновешивание вычитания реверсивных счетчиков 16 происходит следующим образом. и 17 импульсов, где происходит наПо команде "Начало измерения" ко- И копление кода нарастающим или убываюроткий положительный импульс посту-. щим итогом соответственно. Емкость пает на вход установки в единицу счетчиков выбирается равной 2 й, притриггера 6 и на его выходе возникает чем исходное значение кода соответположительный потенциал, соответству- ствует М. При суммарном приращении ющий уровню логической единицы, и по кода счетчиков Й или -Й, что соотступает на вход элемента И 5, С вы- ветствует результирующему коду 2 й хода Формирователя 1 импульсов корот- или О, на выходных шинах реверсивных кий положительный импульс первого ис- счетчиков 16 и 17 импульсов формиследуемого сигнала проходит церез руются импульсы, используемые для упэлемент И 5 и устанавливает триггер зэ равления пересчетными схемами 13 и . 6 в нулевое положение, а триггер 7 15. При достижении в реверсивном в положение "единица".Очередной им- счетчике импульсов результирующего пульс второго исследуемого сигнала с кода 2 И производится подача на вход выхода формирователя 2 импульсов пересчетной схемы дополнительного им; устанавливает триггер 7 в нулевое в пульса, не совпадающего во времени положение, т.е. на выходе триггера с импульсами генератора 1 О, а при до формируется временной интервал, в стижении результирующего кода 0 протечение которого импульсы с выходаизводится запрет прохождения импульгенератора 10 поступают на вход счет- са с генератора 1 О. Эти же импульсы чика 11 импульсов, Таким образом,через элемент ИЛИ 18 и 19 устанавличисло, записанное в счетчике 11 им- вают начальный код реверсивных счет- пульсов примерно соответствует Фа- чиков 16 и 17, после чего цикл назовому сдвигу между исследуемыми сиг- копления повторяется. При равенстве налами. Задним фронтом импульса с нулю среднего значения Фазового сдвитриггера 7 запускается одновибратор га между сигналами с выходов форми, на выходе которого появляется рователей 1 и 2 импульсов и пере- положительный импульс, длительностьюсчетных схем 13 и 15 выходные импульболее периода исследуемых сигналов сы индикаторов 3 и 1 нулевого фазово- В блоке сравнения кодов производится го сдвига равновероятно проходят на сравнение числа записанного в сцет- суммирующий и вычитающий входы реИчике 11 импульсов, и текущего,значе- версивных счетчиков 16 и 17, в ренив кода в пересчетной схеме 13. В зультате чего .импульсы на их выхомомент равенства указанных чисел на дах отсутствуют. Зто соответствует выходе блока сравнения кодов появля. достижению компенсации, Результирую 7 90 щий код, соответствующий измеряемому фазовому сдвигу, считывается в одной из пересчетных схем, например, 13, при полном заполнении другой. Индикатором заполнения второй пересчетной схемы, например, 15 служит элемент 20 совпадений. При достижении компенсации (импульсы на выходах элементов ИЛИ 18 и 19 отсутствуют, и при полном заполнении пересчетной схемы 15 на выходе элемента 20 совпадений появляется импульс, который подается на регистр 21 памяти, осуществляя, перепись кода, установленного положениями триггеров пересчетной схемы 13. Этот код дешифруется и регистрируется цифровым отсчетным устройством 22, показания которого соответствуют значению измеряемого фазового сдвига в градусах.Формула изобретенияЦифровой автокомпенсационный фазометр по авт.св. 8 808967, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены первый, второй и третий элементы И, первый и второй триггеры, од 1937 8новибратор, счетчик импульсов и блоксравнения кодов, причем первый входпервого триггера подключен к третьему входу фазометра, а выход - к первоу му входу первого элемента И, второйвход которого подключен к выходу формирователя импульсов первого канала,а выход - ко второму входу первоготриггера и первому входу второго триг 1 Э гера, второй вход которого подключенк выходу формирователя импульсов второго канала, а выход - к первым входам одновибратора и второго элементаИ, причем второй вход последнего под 1% ключен к выходу генератора импульсов,а выход - ко входу счетчика импульсов,выходы которого поразрядно к первымвходам блока сравнения кодов, вторыевходы которого подключены поразрядно20 к выходам первой пересчетной схемы,а выход - к первому входу третьегоэлемента И, второй вход которого подключен к выходу одновибратора, а выход - ко вторым входам одновибратора,2 счетчика импульсов и второй пересчетной схемы,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРзф Й 8089 б 7., кл. 6 01 В 25/08, 30.10.79.901937 Составитель И. Катанова Техред Т,Фанта Корректор О. Билак Редактор ап каэ 12373 4/5 1130 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,4 Тираж 18 НИИПИ Государственного ком по делам изобретений и 5, Москва, Ж, Рауаская