Устройство для отображения векторных диаграмм на экране элт
Иллюстрации
Показать всеРеферат
,SU„„ l952755. А
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
С О 4 4ЪЮ
РЕСПУБЛИК
З(Я) G 09 G 1 12
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 07НРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСНОФЕ(СВИДЕТВЛЬСТВМ. (21) 3403111/18-24 (22) 17. 02 ° 82. (46) 23. 12. 83. Бюл. Р 47 (72) A.A, Балабанов и М.Ф. Лисова (71) Московский институт электронной техники (53) 681. 327. 11(088. 8) (56) 1. Электрические измерения, Под ред. Фремке A. Â. и Думина Е.М.
Л., "Энергия", 1980.
2. Авторское свидетельство СССР
В 771706, кл. G 09 В 23/18, 1980 (прототип). (54 ) (57 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ OTOSPAXEHHSI
ВЕКТОРНЫХ ДИАГРАММ НА ЭКРАНЕ ЭЛТ, содержащее измеритель амплитуды и измеритель сдвига фаз, входы и выходы которых являются соответствен но первыми и вторыми входами и выходами устройства, схему сравнения, вход которой соединен с входом измерителя амплитуды, генератор импульсов и переключатель режима, о т л ичающее с я тем, что, с целью расширения класса решаеиых задач путем отображения амплитудно-фазовых соотношений информационного сигнала, оно содержит узел выделения модуля, вход которого соединен с вто рым входом измерителя сдвига фаз, сумматор, первый вход которого подключен к выходу измерителя сдвига фаз, счетчик, входы которого соединены с выходами генератора импульсов и переключателн режима, а выходс вторым входом сумматора, первый коммутатор, информационные входы которого подключены к выходам сумматора и счетчика, а управлякюций вход — к выходу схемы сравнения, синусно-косинусный преобразователь, вход которого соединен с выходом первого коммутатора, второй коммутатор, информационные входы которого подключены соответственно к пер. вому входу измерителя амплитуды и к выходу узла выделения модуля, а управлякщий вход — к выходу схемы сравнения, и два умножителя, первые входы которых соединены с выхо- Я дом второго коммутатора, вторые входы — с выходами синусно-косинусного преобразователя, а выходы являются соответственно третьим и четвертым выходами устройства.
1062765
Изобретение относится к средствам обучения и наглядным пособиям для учебных целей и предназначено для отображения на экране осциллографа в виде векторной диаграммы комплекс ных амплитуд Ц и (I синусоидальных 5 напряжений Uî(t) (о б п од t u
Ос (М = "C ° 5in (Cat 6 су)..
Векторные диаграммы являются наиболее удобной для учебных целей формой представления токов и напряжений в цепях с синусоидальными источниками энергии. Они позволяют наглядно представить амплитудно- фазовые соотношения между токами и напряжениями, проверить законы Кирх- . гофа.
Известно устройство для отображения векторных диаграмм, содержащее измеритель амплитуды, измеритель 2О сдвига фаз и блок управления (1) .
Недостатком данного устройства является трудоемкость процесса построения векторных диаграмм.
Наиболее близким по технической 25 сущности к предлагаемому является устройство для отображения векторных диаграмм на экране ЭЛТ, содержащее задающий генератор, соединенный через параллельно включенные формирователи имитируемых сигналов с формирователем уровней сигналов, который подключен через последовательно соединенные согласующий блок и формирователь сигналов реального процесса к измерителям параметров сигналов и соотношения параметров, блок управления, соединенный с формирователями имитируемых сигналов, формирователь вспомогательных сигналов, соединенный с задающим генера- 40 тором и блоком управления, и блок изменения фазы вспомогательных сигналов, подключенный к формирователям сигналов реального процесса и вспомогательных сигналов и к из- 45 мерителю соотношений параметров, который содержит последовательно включенный фазовый дискриминатор, интегратор и пороговый блок (2) .
Известное устройство позволяет получить амплитудно-фазовые соотношения между изучаемым и принимае-. мым сигналами.
Недостатками известного устройства являются низкое быстродействие и невысокая точность воспроизведения сигналов.
Целью изобретения является повышение быстродействия и точности устройства путем отображения динамической составляющей информацион- 60 ного сигнала.
Поставленная цель достигается тем, что устройство для отображения векторных диаграмм на экране ЭЛТ, содержащее измеритель амплитуды и измеритель сдвига фаз, первые и вторые входы и выходы которых являются соответственно первыми и вторыми входами и выходами устройства, схему сравнения, вход которой соединен со входом измерителя амплитуды, генератор импульсов и переключатель режима, содержит узел выделения модуля, вход которого соединен с вторым входом измерителя сдвига фаз, сумматор, первый вход. которого подключен к выходу измерителя сдвига, фаз, счетчик, входы которого соединены с выходами генератора импульсов и переключателя режима, а выходс вторым входом сумматора, первый
;коммутатор, информационные входы которого подключены к выходам сумматора и счетчика, а управляющий вход— к выходу схемы сравнения, синуснокосинусный преобразователь, вход которого соединен с выходом йервого коммутатора, второй коммутатор, информационные входы которого подключены соответственно к первому входу измерителя амплитуды и к выходу узла выделения модуля, а управляющий вход — к выходу .схемы сравнения и два умножителя, первые входы которых соединены с выходом второго коммутатора, вторые входы — с выходами синусно-косинусного преобразователя, а выходы являются соответственно третьим и четвертым выходами устройства.
На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства, на фиг.2— осциллограмма устройства, на фиг.3 векторная диаграмма.
Устройство содержит измеритель
1 амплитуды, схему 2 сравнения, измеритель 3 сдвига фаз, сумматор 4, счетчик 5, первый коммутатор 6, первый умножитель 7, второй умножитель
8, второй коммутатор 9, синусно-косинусный преобразователь 10, генератор 11 импульсов и переключатель
12 режима, узел 13 выделения модуля.
Устройство работает следующим образом.
Устройство осуществляет измерение угла сдвига фаэ а<р между входными синусоидальными напряжениями )о(1)= (о "" " Uc (t) ="с (ы "щ) измере ние амплитудных значений Uö и Uc u отображение на экране ЭЛТ комплексных амплитуд LI< и ll в виде векторC ной диаграммы. Демонстрация векторной диаграммы производится в двух режимах: статическом и динамическом.
Напряжение, поступающее на первый вход устройства, условно принимается за опорное Up lt) =Ц s
Измерители 1 и 3 осуществляют измерение амплитуд Uo u Uc и фаэо1062765
Следовательно, на выходе первого коммутатора 6 появляется код ф = е„при A = 1 и 9 (%ter. h9) 1.при
A - =О. Код q поступает на вход синусно-косинусного преобразователя
10у с Выходов KQTopoFo коды сОб Q u
Ы«ш подаются на вторые входы первого и второго умножителей 7 и 8 соответственно.
На информационные входы второго ,коммутатора 9 поступают напряжения (00
;дов устройства и с выхода узла выI
1 вого сдвига hq . Значений амплитуд и фазового сдвига индицируются на первом и втором выходах устройства..
Код h(j поступает на первый вход сумматора 4 на второй вход кото1
5 рого подается код текущей фазы е с выхода счетчика 5. На первый (счеъ.: ный) вход счетчика 5 поступают импульсы % с генератора 11 импульсов.
В статическом режиме отображения векторной диаграммы счетчик 5 удержи- 10 вается в нулевом состояйии сигналом обнуления К с переключателя режима 12 (Чте« = О)
В динамическом режиме сигнал обнуления снимается, в результате чего содержимое счетчика 5 изменяется по пилообразному закону, имитируя периодическое возрастание текущей фазы опорного сигнала = t от
О до 2>«, 20
Коды (Щ « - b g) и%тек поступают на информацйонные входы первого ком мутатора 6. управляющий сигнал первого коммутатора б формируется схемой 2 сравнения по закону (фиг.2Ь)
A
1, при Оо(Я > О
О, при 0 (tl(О. деления модуля 13. Переключение второго коьмутатора осуществляется сиг- налом А. Таким образом„ во время положительных полупериодов напряжения
0е(t) на первые входы умножителей
7 и 8 поступает сигнал lIд = Оo(Ч (фиг. 2 g), в результате чего на выходах умножителей 7 и 8 соответственно формируются напряжения (фиг. 2 g,е)
/ () к = (), И1 - » Ч „„
Ug=- 0<,Я бап ср, „.
Во время отрицательных полупериодов напряжения 00(t) сигнал на первых входах умножителей определяется выражением u „= (u (ЯД . При этом напряжения на выходах умножителей
7 и 8 задаются системой (фиг. 2,e)
u„,=(u,à) .s«„„-«)
0)-uñ(Ö-ÄÄ(q „а )
С выходов умножителей 7 и 8 сигналы подаются соответственно на третий и четвертый выходы устройства, которым соответствуют входы Х и:.
У ЭЛТ осциллографа. На экране ЭЛТ во время положительных полупериодов
Ц (t) формируется вектор (0z, а во время отрицательных — к Х Ц . На частотах1 -Ж- исследуемых напряже 2i ний, больших 20 Гц, глаз не воспринимает временного разделения при формировании иэображения. В статическом режиме изображение неподвижно, вектор Й совмещен с.осью ОХ, вектор Ое повернут относительно U на угол h Я по часовой стрелке (фиг. 3) . В динамическом режиме оба вектора вращаются против часовой стрелки, сохраняя угловое рассогласование h g
Составитель A. Горностаев
Редактор П. Коссей Техреду.Гергель. Корректор А. Зимокосов
Заказ 10225/53 Тираж 488 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4