Цифровой фазометр

(73) Занвнтел 4 ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕ напа Изобретение относится к радиоизмерительной технике, а именно к циф-. ровым фазометрам, может быть использовано в радиогеодезии, радиолокации, радйонавигации и предназначено для измерения сдвига фаз между двумя синусоидальными напряжениями при личин узкополосной аддитивной номеИзвестен цифровой фазометр, содержащий два основных и два дополнительных канала со сдвигом фазы сигнала на У /2, ,усилители-ограничители блок определения квадранта, блок статистической обработки Г 11.Недостатком этого устройства является небольшой динамический диапазон входных сигналов по уровню и частоте вследствие зависимости величины сдвига фазы фазовращателей на У /2 от параметров входных сигналов.Известен цифровой фазометр, содержащий два основных и один дополнительный со сдвигом фазы сигнала каналы, усилители-ограничители, два блока сравнения кодов, блок передачи кодов оценки фазы, два элемента И, элемент ИЛИ, аналого-цифровой преобразователь, фазосдвигающий элемент и блок статистической обработки цифровых эквивалентов фазы 123Недостатком данного цифрового фазометра является узкий диапазон входных сигналов по уровню и частоте вследствие зависимости величины сдвиГа Фазы Фаэосдвигающего элемента раметров входных сигналов.Цель изобретения - увеличение динамического,пиапазона входных сигналов при измерении сдвига фаз.Указанная цель достигается тем, что в цифровой фаэометр, содержащий последовательно соединенные первый усилитель-ограничитель, аналого -. цифровой преобразователь и первый блок сравнения кодов, а также второй усилитель-ограничитель, выходом соединенный со входом аналого-цифро.вого преобразователя., второй блоксравнения кодов и два элемента совпадения, введены блок распознаванияразрыва фазы, три накопительных сум-,матора с весовой обработкой, три вычитающих блока и мультиплексер передачи информации, причем выход АЦПсоединен со входом первого накопи-,тельного сумматора с весовой обработкой, первыми входами первого ивторого элементов совпадения, выходпервого накопительного сумматора свесовой обработкой соединен с первыминформационным входом мультиплексера,вторые входы первого и второго элементов совпадения соединены соответственно с первым и вторым выходамипервого блока сравнения кодов и совходами блока распознавания разрывафазы, а выходы - соответственно совходами второго и третьего накопительных сумматоров с весовой обработкой, выходы которых соединены соответственно с. первыми входами первого и второго вычитающих блоков, выходблока распознавания разрыва фазы соединен с первым запрещающим, вторыми третьим разрешающими входами мультиплексера, выход первого вычитающе-,го блока соединен со вторым входомвычитающего блока и первым входомвторого блока сравнения, второй входкоторого соединен с входом второгонакопительного сумматора с весовойобработкой, а выход - с четвертымзапрещающим и пятым разрешающим входами мультиплексера, кроме того, выход второго вычитающего блока соединен с первым входом третьего вычитающего блока и вторым информационным входом мультиплексера, а выходтретьего вычитающего блока соединенс третьим йнформационным входом мультиплексера,Причем, накопительный сумматор свесовой обработкой выполнен в видепоследовательно соединенных сумматора-накопителя по модулю 2 и двоичного г-разрядного последовательногосчетчика, вход двоичного счетчикасоединен с выходом переноса г-разря"да сумматора-накопителя, а выходомнакопительного сумматора с весовойобработкой служат г.разрядов двоичного счетчика, а блок распознаванияразрыва фазы содержит, например, последовательно соединенные первый эле"мент совпадения и первый накопительный счетчик, второй элемент совпаде 10 50 55 5 15 20 25 30 35 40 45 ния и второй накопительный счетчик, а также третий элемент совпадения, причем выходы накопительных счетчиков соединены со входами соответствующих элементов совпадения и со входами третьего элемента совпадения, выход которого является выходом блока распознавания разрыва фазы, при этом вторые и третьи входы первого и второго элементов совпадения, вторые входы первого и второго накопительных счетчиков являются входами блока распознавания разрыва фазы.На чертеже приведена Функциональная схема цифрового фазометра.Фазометр содержит входные клеммы 1 и 2, соединенные со входами усилителей-ограничителей 3 и 4 соответственно, АЦП 5 фаза - код, входы которого соединены с выходами усилителей-ограничителей 3 и 4, а выходов со входами блока 6 сравнения кодов, с первыми входами первого 7 и второ-. го 8 элементов совпадения со входом первого накопительного сумматора 9 с весовой обработкой, выход первого 7 элемента совпадения соединен со входом второго накопительного сумматора 10 с весовой обработкой, входы блока 11 разпознавания разрыва фазы соединены с выходами первого блока 6 сравнения кодов.Выход второго 8 элемента совпадения соединен со входом третьего накопительного сумматора 12 с весовой обработкой, выход которого соединен со входом первого вычитающего блока 13, соединенного своим выходом со вторым входом второго вычитаю- щего блока 14 и со входом второго блока 15 сравнения кодов, входы .второго 10 и третьего 12 накопительных сумматоров с весовой обработкой соединены с выходами первого 7 и второго 8 элементов совпадения соответственно; входы первого 13 и второго 14 вычитающих блоков соединены с выходами третьего 12 и второго 10 накопительных сумматоров с весовой обработ-. кой соответственно, а выход второговычитающего блока соединен со входом третьего вычитающего блока 16 и третьим информационным входом мультиплексера 17, в котором, кроме того, второй информационный вход соединен с выходом третьего вычитающего блока 16, четвертый запрещающий и пятый разрешающий входы соединены с выходом второго блока 15 сравнения коЮ" = 8, если ПР="О"(отсутствуетразрыв фазы) 9 =8.,-8, ЕСЛИ 96, И ПР 8: М 7-6-8), если Р ) Ои ПР:1 Данный фазометр обладает значительно большим динамическим диапазоном входных сигналов по уровню и частоте и, следовательно, более высокой точностью измерений.Алгоритм обработки единичных измерений фазы легко реализуется при помощи микропроцессорной техники, вследствие чего аппаратурный объем фазометра небольшой. 20 25 Предлагаемый фазометр применяет ся в тех случаях, когда необходима очень большая точность измерений сдвига фаз в широком диапазоне изменения входных сигналов по уровню и частоте,35 формула изобретения 40 Цифровой Фазометр, содержащий последовательно соедйненные первый усилитель-ограничитель аналого-цифровой преобразователь и первый блок сравнения кодов, а также второй уси" литель-ограничитель. выходом соединенный со входом аналого-цифрового преобразователя, второй блок срав нения кодов и два элемента совпадения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения динамического диапазона входных сигналов, в него введены блок распознавания разрыва Фазы, три накопительных сумматора с весовой обработкой, три вычитающих блока и мультиплексер передачи информации, причем выход аналого-цифрового преобразователя соединен со входом первого накопительно 50 55 7 87949 ка 11 разпознавания разрыва, которое идентифицирует разрыв фазы и вырабатывает соответствующий признак РП="1" в том случае, когда единичные измерения фазы О на заданном множестве отсчетов, равном 2 , попадают в ин"гтервал 0,Ого и 2 У -8, 2 Л 3 не менее щ раз.Истинная оценка фазы О на выходе 18 мультиплексера 17 Формируется 10 по правилу: 5 8го сумматора с весовой обработкой, первыми входами первого и второго элементов совпадения, выход первого накопительного сумматора с весовой обработкой соединен с первым информационным входом мультиплексера, вто" рые входы первого и второго элементов совпадения соединены соответственно с первым и вторым выходами первого блока сравнения кодов и со входами блока распознавания разрыва фазы, а выходы - соответственно со входами второго и третьего накопительных сумматоров с весовой обработкой, выходы которых соединены соответственно с первыми входами первого и втсрого вычиающих блоков, выход блока распознавания разрыва фазы соединен с первым запрещающим, вторым и третьим разрешающими входами мультиплексера, выход первого вычитающего блока соединен со вторым входом второго вычитающего блока и первыя входом второго блока сравнения,.кодов, второй вход которого соединен с выходом второго накопительного сумматора с весовой обработкой, а выход - с четвертым запрещающим и пятым разрешающим входами мультиплексера, кроме того, выход второго вычитающего блока соединен с первым входом третьего вычитаю- щего блока и вторым информационным входом мультиплексера, а выход третьего вычитающего блока соединен с третьим информационным входом мультиплексера.2. Фазометр по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что накопительный сумматор с весовой обработкой выполнен в виде последовательно соединенных сумматора-накопителя по модулю 2 и двоичного г-разрядного последовательного счетчика, причем вход двоичного счетчика соединен с выходом переноса г-разряда сумматора-накопителя, а выходом накопи" тельного сумматора с весовой обработкой служат г-разрядов двоичного счетчика. 3, Фазометр по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что блок распознава ния разрыва фазы содержит, например, последовательно соединенные первый элемент совпадения и первый накопительный счетчик, второй элемент совпадения и второй накопительный счетчик, а также третий элемент совпаде.19 879495 10ния, причем выходы накопительных счетчиков являются входами блока рассчетчиков соединены совходами со" познавания разрыва фазы.ответств 1 пощих элементов совпадения Источники информации,и со входами третьего элемента совпа- принятые во внимание при экспертизе дения, выход которого является вы-. Авторское свидетельство, СССР ходом блока распознавания разрыва У 610029, кл.О 01 й 25/00, 978.фазы. при этом вторые и третьи входы 2.Авторское свидетельство СССР первого и второго накопительныхФ 331330, кл. 6 01 й 25/00, 1972.