Фазометр

Фазометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ФАЗОМЕТР, содержащий два стробоскопических преобразователя, входы которых являются входами фазометра , соединенные с низкочастотным измерителем разности фаз, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен синхронизатором, генератором импульсов, последовательно соединенными цифровым измерителем частоты, запоминающим блоком, вычитающим счетчиком, триггером и элементом И, подключенным к re iepaTopy импульсов н вычитающему счетчику, причем триггер соединен со стробоскопическими преобразователями и синхронизаторе, соединенным с одним из входов фазометра и цифровым измерителем частоты , при этом низкочастотный измеритель разности фаз соединен с запоминающим блоком. а ас 00 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (П) M1) G 01 R 25 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTI44

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3463261./18-21 (22) 05.07.82 (46) 23.01.84. Бюл. )) 3 (72) С.П.Панько, В.И.Ткач,. M.K.Чмых и С.С.Смолянинов (71) Красноярский политехнический институт и. Научно-производственное объединение "Сибцветметавтоматика" (53) 621.317.77(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

)) 659984, кл. G 01 R 25/00, 1976.

2. Патент CttlA )) 3334305, кл. 328-151, 1967. (54)(57) ФАЗОИЕТР, содержащий два стробоскопических преобразователя, входы которых являются входами фаэометра, соединенные с низкочастотным измерителем разности фаз, о т л н ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен синхронизатором, генератором импульсов, последовательно соединенными цифровым измерителем частоты, запоминающим блоком, вычитающим счетчиком, триггером и элементом И, подключенным к генератору импульсов н вычитающему счетчику, причем триггер соединен со стробоскопическими преобразователями и синхронизатором, соединенным с одним из входов фазо» метра и цифровым измерителем частоты, при этом низкочастотный измеритель разности фаз соединен с запоминающим блоком.

Ф

1068837

Изобретение относится к электрорадиоизмерительной технике и может быть использовано при разработке фазометрической аппаратуры.

Известен цифровой фазометр, содержащий первый и второй стробоскопические преобразователи, соединенные с генератором стробимпульсов, первый и второй формирователи, триггер, квантующий генератор, соединенный с времязадающим делителем, один из вЫходов которого соединен с входом устройства логической обработки, второй вход которого подсоединен к выходу счетчика, высокочастотный коммутатор, фаэовращатель, первый и 15 второй полосовые фильтры и сборку, причем один из входов высокочастотно» го коммутатора через фазовращатель соединен с одним иэ входов второго стробирующего преобразователя, дру- Я гой его. вход подсоединен с второму выходу времязадающего делителя, выход высокочастотного коммутатора соединен с входом первого стробирующего преобразователя, выходи первого 25 и второго стробирующих преобразователей соответственно через первые и вторые последовательно соединенные полосовые фильтры и формирователи подсоединены к первому и второму 30 входам коммутатора, который соединен также с входом генератора стробимпульсов, третий вход коммутатора соединен с вторым выходом устройства логической обработки, выход коммутатора через триггер — с одним иэ входов сборки, два других входа которой подсоединены соответственно к квантующему генератору и третьему выходу времязадающего делителя, а выход присоединен с входу счетчи- 40 ка f13 .

Недостатком устройства является большая погрешность измерения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является фазо- 45 метр, содержащий два стробоскопических преобразователя, соединенных с низкочастотным измерителем разности фаз, генератор стробимпульсов, соединенный со стробоскопическими пре- 50 образователями, кольцо ФАПЧ с устройством поиска, соединенное через усилитель-ограничитель с выходом одного из сбробоскопических преобразователей, с входом генератора стробимпуль-55 ,сов. Фаэометр обеспечивает измерение сдвига фаз в широких диапазонах частот и амплитуд входных сигналовС23,.

Устройство состоит иэ стробоскопических преобразователей 1 и 2, связанных с низкочастотным измерителем 3 разности фаз. Цифровой измеритель 4 частоты через последовательно соединенные запоминающий блок 5, вычитающий счетчик 6, триггер 7 и элемент И 8 соединен с генератором 9 импульсов. Синхронизатор 10 подключен по входу параллельно с входом цифрового измерителя 4 частоты к входу одного из стробоскопических преобразователей, а по выходу — к триггеру 7, который связан со стробоскопическими преобразователями 1 и 2.

Элемент И 8 связан с вычитающнм счетчиком 6, а запоминающий блок 5 с низкочастотным измерителем 3 разности фаз.

Устройство работает следующим образом.

На первый и второй входы поступают напряжения с измеряемым фаэовым сдвигом. На выходах стробоскопических преобразователей 1 и 2 появляется напряжение преобразованной частоты, которая образуется при взаимодействии в стробоскопичаских преобразователях 1 и 2 входных сигналов и импульсов триггера 7, Низкочастотный измеритель 3 разности

Недостаток известного фазометра низкая точность измерений, одной из 60 причин которой является постоянная длительность стробимпульса во всем диапазоне частот входного сигнала.

Использование предельно коротких стробимпульсов обуславливает мини- 65 маль ные амплитудные искажения при работе в диапазоне частот за счет практически неизменного . Уровня гармоник. Это обстоятельство существенно в стробоскопиче ской осциллографии .

Р стробоскопической фаэометрии входной сигнал, как правило, монохроматичен. Поэтому неизменность длительности стробимпульса приводит к значительному возрастанию погрешности измерения, вызванчой шумами.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что фаэометр, содержащий два стробоскопических преобразователя, входы которых являются входами фаэометра, соединенные с низкочастотным измерителем разности фаз, снабжен синхронизатором, генератором импульсов, последовательно соединенными цифровым измерителем частоты, запоминающим блоком, вычитающим счетчиком, триггером и элементом И, подключенным к генератору импульсов и вычитающему счетчику, причем триггер соединен со стробоскопическими преобразователями и синхронизатором, соединенным с одним иэ входов фазометра и цифровым измерителем частоты,при этом низкочастотный измеритель разности фаэ соединен с запоминающим блоком.

На чертеже представлена структурная схема фазометра.

1068837

Составитель А.Старостина

Редактор О.Юрковецкая ТехредМ.Гергель Корректор А.Ференц

Заказ 11457/40 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытиЯ

113035, 11осква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал 11ПП мЛатант", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 фаэ производит измерение разность фаэ между сигналами с выходов стробоскопических преобразователей 1 и 2. На выходе синхронизатора 10 присутствуют импульсы с периодом

>+ = Я Т/р, где Т вЂ” период входного сигнала; р — количество точек отсчета; Е = 1, 2. Фиксированное значение р характерно для низкочастотных измерителей 3 разности фаэ, основанных на дискретнОм преобразовании Фурье. Таким обраэоМ, триггер 7 запускается р раэ с периодом ht в течение Р периодов входного сигнала.

При этом откррвается элемент И 8 и импульсы с генератора 9 импульсов начинают проходить на вычитающий счетчик 6, в момент обнуления которого триггер 7 возвращается в исходное состояние, заканчивая формирование стробирующего импульса для стробоскопических преобразователей

1 и 2. Изменение длительности стробирующих импульсов обеспечивается изменением начальной установки вычитающего ечетчика 6. Цифровой измеритель 4 частоты выставляет код частоты на блок 5, в котором по этому адресу записано число, соответствующее начальной установке вычитающего счетчика 6. Это число переносится в вычитающий счетчик 6 после каждого его обнуления. Таким образом длительность стробирующего импульса-определяется частотой входного сигнала. Изменение длительности стробирующих импульсов в интегрирующих стробоскопических преобразователях

1 и 2 приводит к изменению амплитуды напряжений на их выходах. Это обстоятельство существенно для ряда низкбчастотных измерителей разности фаз, например, основанных на дискретном преобразовании Фурье. Поэтому число из блока 5, соответствующее длительности стробимпульса, вводится в низкочастотный измеритель 3 разности фаэ.

Таким путем обеспечивается изме10 нение длительности стробимпульсов в зависимости от частоты входного сигнала.

В качестве базового прибора принят серийный фазометр ФК2-12, которьИ, 15 как и известное устройство относится к классу стробоскопических фазометров.

Полоса пропускания стробоскопического преобразователя определяется по формуле 11 = 0,5/ . Считая,что низкочастотный измеритель разности фаз основан на оптимальных принципах,,оценим погрешность измерения всего фееометре по формуле Q = ое / (ц1.ф.q, где 6 — дисперсия шума; 0п, и Т - собтветственно амплитуда и период выходного сигнала. При работе в низкочастотной области длительность стробимпульса может быть увеличена до времен порядка 1 = 1 мс. Тогда эффек1

3О живность предложенного у стройства по сравнению с базовым и-известным приближенно можно оценить соотношечто при широко распространенном значении 1е. = 1 нс составляет 1000 раз.