Фазометр

Фазометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ФАЗОМЕТР, содержащий формирователь последовательности импульсов , первый и второй интеграторы, соединенные через блок деления с индикатором фазы, и триггер, о л. и ч а ю ад и и с я тем, что, с целью повышения точности измерений за счет обеспечения независимости времени интегрирования от частоты, он снабжен тремя ждущими мультивибраторами , тремя элементс1ми И, генератором ш шульса запуска и источником постоянного напряжения, при этом первый Iвыход формирователя послеповательнос-. ти импульсов подключен к первым входам первого и второго элементов И, вторые входа которых подключены к выходам первого и второго ждущих мультивибраторов соответственно,причем вход второго ждущего мультивибратора соединен с выходом первого ищущего мультивибратора, вход которого подключен к выходу генератора импульсов запуска, выходы первого и второго элементов И подключены к соответствукицим входам триггера, выход которого подсоединен.к входу третьего ждущего глультивибратора,первому входу третьего элемента И, второму входу первого интегратора и к входу запуска индикатора фазы, второй выход формирователя последовательности импульсов подключен к второму входу третьего элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго интегратора, первые (ВХОДЫ первого и второго интеграторов подключены к источнику постоянного напряжения а третьи входы - к выходу третьего ищущего мультивибратора. СЛ 00 | о

СО03 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3(51) С 01 R 25/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3494379/18-21 (22) 23 ° 09.82 (46) 30.11.83. Бюл. Р 44 (72) С,П.Климов и Г.:В.Алексеева (71). Акустический институт им.акад.

Н.Н.Андреева (53) 621. 317. 77 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 449315, кл. G 01 R 25/00, -1974.

2. "Изв. высш. учеб. заведений.

Приборостроение", т. ХИ(, Р.1, 1971, с. 14"18. (54)(57) ФАЗОИЕТР, содержащий формирователь последовательности импульсов, первый и второй интеграторы, соединенные через блок деления с индикатором фазы, и триггер, о в л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений за счет обеспечения независимости времени интегрирования от частоты, он снабжен тремя ждущими мультивибраторами, тремя элементами И, генератором импульса запуска и источником посто янного напряжения, при этом первый выход формирователя послеповательнос-, ти импульсов подключен к первым входам первого и второго элементов И, :вторые входы которых подключены к выходам первого и второго ждущих мультивибраторов соответственно,причем вход второго ждущего мультивибратора соединен с выходом первого ждущего мультивибратора, вход которого подключен к выходу генератора импульсов запуска, выходы первого и второго элементов И подключены к соответствующим входам триггера, выход которого подсоединен,к входу трепего ждущего мультивибратора,первому входу третьего элемента И, второму входу первого интегратора и к входу запуска индикатора фазы, второй выход формирователя последовательности импульсов подключен к второму входу третьего элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго интегратора, первые Я

;входы первого и второго интеграторов подключены к источнику постоянного напряжения, а третьи входы — к выходу третьего ждущего мультивибратора.

1057876

Изобретение относится к фазоизме-.

;рительной технике и может быть использовано для измерения разности фаз гармонических сигналов при их импульсном характере, а также при измерении фаз непрерывных сигналов, при малом времени обращения к ним.

Известен фазометр, позволяющий измерять фазу гармонических сигналов при их импульсном характере и исполь-. зующий преобразование фазы q во вре- 10 менной интервал Ь Т с последующим нахождением отношения фТ к периоду измеряемого сигнала Т в аналоговом виде $1) .

Недостатком этого фазометра явля- 15 ется снижение точности измерений в области высоких частот диапазона из.- . мерений за счеъ уменьшения времени измерения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому .результату является фазометр, содержащий формирователь последовательности импульсов hT и Т, два интегратора, нуль-органы и триггеры, осуществляющие операцию дедения и преобразователь информации о фазе в цифровой вид (индикатор фазы), соединенный через блок деления с интеграторами (2) .

Недостатком прототипа является снижение точности измерений в области высоких частот диапазона измерений за счет уменьшения периода Т сигнала и, Следовательно, Т, а снижающее точность измерений влияние напряже- 35 ния смещения нуля интеграторов возрастает °

Цель изобретения - повышение точности измерений за счет обеспечения независимости времени интегрирования 40 от частоты сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что фазометр, содержащий формирователь последовательности импульсов, первый и второй интеграторы, соеди-. -45 ненные через блок деления с индикатором фазы и триггер, снабжен тремя ждущими мультивибраторами, тремя элементами И, генератором импульса запуска и источником постоянного на- 50 пряжения, при этом первый выход формирователя .последовательности импульсов подключен к первым входам первого и второго элементов И, вторые входы которых подключены к выходам 55 первого и второго ждущих мультивибраторов соответственно, причем вход второго ждущего мультивибратора соединен с выходом первого ждущего мультивибратора, вход которого подключен к выходу генератора импульсов запуска, выходы первого и второго элементов И подключены к соответствующим входам триггера, выход которого подсоединен к входу третьего ждущего мулътивибратора,пер-65 вому входу третьего элемента И, вто рому входу первого интегратора и к входу запуска индикатора фазы, второй выход формирователя последовательности импульсов подключен к второму входу третьего элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго интегратора, первые входы первого и второго интеграторов подключены к источнику постоянного напряжения, а третьи входы — к выходу третьего ждущего мультивибратора.

Введенные в схему фазометра новые элементы - первый и второй ждущие мультивибраторы и элемент И позволяют создать интервал времени интегрирования равный h Y., причем !1 изменяется от 1 на низкочастотном краю диапазона до значения "- - ЙД, где F з высшая частота диайазона частот, Fqqq — низшая частота. диапазона частот. Таким образом, время интегрирования практически становится независимым от частоты, генератор импуль-. сов запуска определяет .начало времени интегрирования, а третий ждущий мультивибратор осуществляет сброс интеграторов, которые выполнены как интеграторы с запоминанием и сбросом. На фиг.1 изображена блок-схема фазометра, "на фиг.2 - схема применяемого интегратора.

Фазометр содержит формирователь 1 последовательности импульсов, первый интегратор 2, второй интегратор

3, генератор 4 импульсов запуска, первый ждущий мультивибратор 5, второй ждущий мультивибратор 6, третий ждущий мультивибратор 7, первый элемент И 8, второй элемент И 9, третий элемент И 10, источник 11 постоянного напряжения, триггер 12, блок

13 деления и индикатор 14 фазы (циф" ровой вольтметр). Интеграторы содержат дифференциальный операционный усилитель 15, резисторы 16-19 равного номинала, интегрирующий конденса.тор 20, 21 и 22 интегрирования, ключ 23 сброса. При этом, формирователь 1 соединен по первому выходу с первыми входами элементов И 8 и 9 вторые входы которых соединены с вы ходами последовательно соединенных ждущих мультивибраторов 5 и 6, вход первого из которых подключен к генератору 4, выходы элементов И 8 и 9 подсоединены к триггеру 12, выход которого соединен с вторыми входами элемента И 10, интегратора 2 и индикатора 14, сигнальный вход которого через блок 13 деления соединен с выходами интеграторов 2 и 3, первые входы которых подключены к источнику

11, а третьи входы - к выходу ждущего мультивибратора 7, при этом второй выход формирователя 1 через элемент И 10 соединен с вторым входом интегратора 3.

1057876

Фазометр (фиг.ц работает следую- пульсов, которые подаются на второй вход (вход ключей 21 и 22 интегрироИмпульс с генератора 4 передним . вания второго интегратора 3. Hà фронтом запускает первый мультивиб- первые (сигнальные ) входы перворатор .5, который вырабатывает им- го и второго интеграторов 2 и 3 пульс длительностью н„ р, z

1 период низшей частоты диапазона изме- ТаК как постоянные времени интегрения, Этот импульс подается ía вто Раторов 2 и 3 выбраны одинаковыми, рой вход первого элемента И 8 и одно- на выходе второго интегратора появлявременно на вход мультивибратора 6; ется напряжение, равное †".Рц запУскает его передним фронтом, при 10 На выходе первого интегратора ц . этом мультивибратор вырабатывает им- Результат деления этих напряженйй с пульс такой же длительности, Kaz и . ei+oKa 13 подается на цифровой вольт.мультивибратор 5. Импульс с выхода метр 14, отградуированный в единицах мультивибратора 6 подается на второй фазы. Сброс интеграторов 2 и 3 перед вход элемента И 9. На первые входы 15 следующим циклом измерения осущест-" пеРвого и второго элементов И 8 и 9 . B3IaeToa задним фРонтоМ импульса мульподаются кор ткие импульс с первого тивибратора 7Р который подается на выхода формирователя 1, период сле- третьи входы (входы ключа 23 сброса) дования которых равен периоду вход- е ао о .и т рого интеграторов 2 и ных сигналов фаэометра. Иа выходы 20 Ре им Работы интеграторов характерипервого и второго элементов И 8 и 9 зуется следуюшим состоянием ключейг п ходят те короткие импульсы, кото- режим интегрирования - ключи 21 и 22 рые совп т с и ульса на вторых замкнуты ключ 23 разомкнуг режим рход этих элементов И. Первый из ..запоминания — все ключи разомкнуты

9тих импульсов с в да первого ле 25 Реж " сброса — к""чи 21 и 22 Разомкключ 23 замкнут. но устойчивое состояние, первый короткий импульс с выхода второго эле- Время ин мента И 9 интегрирования в предлагае- гое переводит триггер 12 в дру- .мом фазометре б е при лю ом диапазоне зо устойчивое состояние. таким об- частот изм ра ом, на выходе триггера 12 форми- чем в дв от измерения меняется не более руется импульс длительностью и Т, п ( в два раза, в то время в п т р прототиЭтот пе базовом объекте) оно изменяется ( тот импульс подается на второй вход в столько аз вхо к че д лючей 21 и 22 интегрирования) тота диапазона изме ько раз, в сколько высшая часпервого интегратора 2 и первы вход шей частоты нап име пазоиа измерения больше низтретьего элемента И 10 и пе 35 апример, при частотном и передним диапазоне 10 время инте и ова фронтом он запускает мультивибрат грирования

7, а задним - индикатор 14 Н ор уменьшается в 10 аэ р по сравнению с рбй вход третьего элемента И 10 поа вто- низшей частотой что п

У приводит к воздается импульс с второго выход ф ,растанию погрешностей за а ор-, ния нуля интег ато счет смешемирователя. 1. с длительно ть и 40 р ра. Эта погрешность ! ст ю, равно в предлагаемом фазомет е

4Т и на выход ее пройдут только N им- 1 Раэ меньше. ф етре будет в 5

1057876

77

Составитель А.Старостина

Редактор M.Ткач ТехредЛ.Мнкж Корректор Г.Решетник

Заказ 9580/48 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и:открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4