Цифровой следящий фазометр

Цифровой следящий фазометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электрическим измерительным устройствам и может быть использовано для непрерывного слежения за разностью фаз двух электрических колебаний в системах хранения времени и радионавигации. Целью изобретения является повьшение быстродействия фазометра. Цифровой следящий фазометр состоит из формирователя 1 мерных интервалов, ключа 2, делителя 3 частоты, линейного счетчика 4, генератора 5 измерительных импульсов, линии 8 задержки и реверсивного счетчика 9. В него введены регистр 12, блок 13 сравнения и два блока 10 и 11 управления, а также новые связи, между элементами. В описании приведены примеры реализации блоков 10 и 11 управления. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 1) 4 G 01 R 25/00

ОПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4099483/24-2 1 (22) 04.08.86 (46) 15.05;88. Бюл. № 18 (72) А.Г. Козодаев, Г.Д. Новиков и Т.Д. Быстрова (53) 621.317.373(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 989491, кл. С 01 R 25/08, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 661399, кл. G 01 R 25/00, 1977. (54) ЦИФРОВОЙ СЛЕДЯЩИЙ ФАЗОМЕТР (57) Изобретение относится к электрическим измерительным устройствам и может быть использовано для непрерывного слежения за разностью фаз двух электрических колебаний в системах хранения времени и радионавигации.

Целью изобретения является повьппение быстродействия фазометра. Цифровой следящий фазометр состоит из формирователя 1 мерных интервалов, ключа

2, делителя 3 частоты, линейного счетчика 4, генератора 5 измерительных

I импульсов, линии 8 задержки и ревер сивного счетчика 9. В него введены регистр 12, блок 13 сравнения и два блока 10 и 11 управления, а также новые связи между элементами. В описании приведены примеры реализации блоков 10 и 11 управления. " з.п. ф лы 3 ил

1396083

Изобретение относится к электрическим измерительным устройствам и может быть использовано для непрерывного слежения за разностью фаз двух электрических колебаний с выдачей приращения разности фаз за интервал времени измерения в системах хранения времени и радионавигационных системах. t0

Целью изобретения является повышение быстродействия фазометра.

На фиг. 1 представлена структур ная схема цифрового следящего фазо :метра; на фиг. 2 — структурная схема. блока управления; на фиг. 3 — структурная схема блока. сравнения.

Фазометр содержит последовательно соединенные формирователь 1 мерных интервалов, ключ 2, первый делитель

3 частоты и линейный счетчик 4, а также последовательно соединенные ге нератор 5 импульсов, выход которого подсоединен к второму входу ключа 2, второй 6 и третий 7 делители частоты 25 и линию 8 задержки, а также реверсивный счетчик 9 и блоки 10 и 11 управления. Линейный счетчик 4 через регистр 12 соединен с блоком 13 сравнения, при этом управляющйй вход регист30 ра 12 подсоединен к выходу линии 8 задержки. Первые входы блоков 10 и 11 управления соединены: с, выходом вто рого делителя 6 частоты. Первые выходы первого 10 и второго 11 блоков управления соединены с входами сложения и вычитания соответственно реверсивного счетчика 9, выходы которого соеди.нены с вторыми входами блока 13 сравнения. Второй выход первого блока 10 40 управления соединен с вторым входом второго блока 11 управления, второй выход второго блока 11 управления со1 единен с вторым входом первого блока

10 управления.

Первый выход блока 13 сравнения соединен с третьим входом первого блока 10 управления, второй выход блока 13 сравнения соединен с трет:ьим входом второго блока управления, третий выход блока 13 сравнения соединен с четвертым входом первого блока

:10 управления и пятью входом второго блока 11 управления. Четвертый выход блока 13 сравнения соединен с четвертым входом второго блока 11 управле— ния и пятым входом первого блока 10 управления.

Блоки 10 и 11 управления содержат два элемента И 14 и 15, два элемента

ИЛИ 16 и !7 и элемент НЕ 18. Первые входы элементов И 14 и 15 объединены и соединены с первым входом блока 10 (11) управления. Выходы элементов

И 14 и 15 подсоединены к входам первого элемента ИЛИ 16 выход которого соединен с первым выходом блока 10 (11) управления. Вторые входы второго 14 и первого 15 элементов И соединены соответственно с вторым и третьим входами блока 10 (11) управления, третий вход элемента И 14 соединен с выходом элемента ИЛИ 17, первый и второй входы которого соединены с четвертым и пятым входами блока 10 (11) управления. Третий вход элемента И 15 соединен с первым входом элемента ИЛИ 17, а четвертый вход элемента И 15 соединен с вторым выходом блока ig (I1) управления и выходом элемента НЕ 18, вход которого соединен с вторым входом элемента И 14.

Блок 13 сравнения содержит пять узлов 19-23 сравнения кодов и два элемента И 24, 25, Входы первого 19, второго 20 и первые входы пятого 23 узлов сравнения кодов объединены и соединены с первыми входами блока

13 сравнения. Входы третьего 21, четвертого 22 и вторые вхоцы пятого 23 узлов сравнения кодов объединены и являются вторым входом блока 13 сравнения. Выходы первого 19 и третьего

21 узлов сравнения кодов соединены с входами первого элемента И 24, выход которого соединен с первым выходом блока 13 сравнения. Выходы второго 20 и четвертого 22 узлов сравнения кодов соединены с входами второго элемента И 25, выход которого соединен с вторым выходом блока 13 сравнения, третий и четвертый выходы которого соединены с выходами пятого узла

23 сравнения кодов.

Устройство работает следующим образом.

Формирователь 1 мерных интервалов формирует импульс, пропорциональный разности фаз входных сигналов F„ и

F . На выходе ключа 2 образуются пачки .HM JIbcoB числО импульсов В кОтО рых пропорционально разности фаз. Делители 3, 6, 7 частоты и линейный счетчик 4 обеспечивают преобразование последовательнои информации в параллельную с последующей записью в реMN N макс

3 13960 гистр 12. Перевод дискретной (пачками) информации о разности фаз в постоянную производится путем записи информации в ре гис тр 1 2. Объемы линейного

5 счетчика 4, регистра 12 и реверсивного счетчика 9 должны быть равны.

При поступлении импульса с третьего делителя 7 через линию 8 задержки на регистр 12 информация иэ линейного счетчика 4 переписывается в регистр

12. В блоке 13 сравнения сравнивается информация в виде цифрового кода, содержащая в регистре 12 и реверсивном счетчике 9. Если цифровой код, содержащийся в реверсивном счетчике

9, меньше кода в регистре 12, то на третьем выходе блока 13 сравнения выдается сигнал разрешения на четвертый вход первого блока 10 управления, 20 поэтому счетные импульсы с второго делителя 6 частоты проходят через элемент И 15 и элемент ИЛИ 16 первого блока 10 управления на вход сложения реверсивного счетчика 9. При этом 25 на третий и четвертый входы элемента

И 15 поступает сигнал разрешения через элемент HE 18 этого же блока 10 и с четвертого выхода блока 13 срав-нения. Импульсы поступают на ревер- З0 сивный счетчик 9 до тех пор, пока код реверсивного счетчика 9 не станет равным коду регистра 12. При достижении равенства кодов снимается сигнал разрешения с блока 10 управления по третьему входу.

Аналогично происходит подстройка реверсивного счетчика 9, если величина цифрового кода, содержащегося в. нем, больше кода, содержащегося в регистре 12, при этом счетные импульсы поступают на вход вычитания реверсивного счетчика 9 и работает второй блок 11 управления.

Для исключения пересчета реверсивного счетчика 9 при переходе кода регистра 12 из нулевого состояния в максимальное используются дополнительные узлы 19-22 сравнения кодов в блоке 13 сравнения. Если в регистре 12:

50 записан максимальный цифровОй код и реверсивный счетчик уравновесился, то с изменением информации на единицу в регистре 12 устанавливается код, равный нулю (случай увеличения разности фаэ измеряемых сигналов). Для

55 исключения пересчета реверсивного счетчика 9 с максимального значения до нуля срабатывают узлы 19 и 21 сра83 внения кодов, причем уэел 21 вьщает, сигнал о том, что код регистра 12 равен нулю, а узел 19 — что код реверсивного счетчика 9 максимален.

Элемент И 24 выдает сигнал логической единицы на первый выход блока 13 сравнения, который поступает на блоки 10 и 11 уравнения, закрывает прохождение импульсов через элемент

И 15 второго блока 11 управления и разрешает прохождение импульсов счета через элемент И 14 первого блока

10 управления. С изменением информации å на единицу в регистр 12 разрешается прохождение импульсов через элемент И 15 блока 10 управления.

Аналогично работает второй блок

i1 управления при переходе информации в регистре 12 от нуля к максимуму (случай уменьшения разности фаэ входных сигналов).

Таким образом, цифровой следящий фазометр позволяет повысить быстродействие измерения разности фаз в следящем режиме.

Время измерения фазометра, принятого за прототип, определяется по следующей формуле: где Т вЂ” максимальное время отработМакс ки фазометра, равное N/2 тактам;

И вЂ” коэффициент деления 1-го делителя и объем линейного и реверсивного счетчиков;

M — коэффициент деления 2-ro делителя;

f — частота генератора импульсов.

Зададим f = 1 МГц, N = 1000, M =

10, тогда

10 1000 1000

Т вЂ” — — — — — — — = 5 с. макс 10 6. 2

Время измерения описанного цифрового следящего фазометра определяется по следующей формуле:

Т„„„„с= -у, (2) где Т „- максимальное время отработки фазометра, равное одному такту;

М,N,f — в соответствии с формулой (1).

При f = 1 МГц, Ь = 1000, M = 10

10 1000

Т вЂ” 10 с.

М,с

1396083

Согласно приведенным выводам цифровой следящий фазометр обладает значительно более высоким быстродействием по сравнению с известными устройствами, что особенно важно и системах слежения за фазой.

Формyë а из об ре те ния

1. Цифровой следящий фазометр, со-10 держащий последовательно соединенные формирователь мерных интервалов, вход которого соединен с входными клеммаМи устройства, ключ, первый делитель частоты и линейный счетчик, а также

Последовательно соединенные генератор измерительных импульсов, выход которого одновременно подсоединен к второму входу ключа, второй и третий деЛители частоты и линию задержки, а 20 также реверсивный счетчик, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения быстродействия, введены т1одсоединенные к линейному счетчику

Последовательно соединенные регистр 25 и блок сравнения, а также два блока управления, при этом управляющий вход регистра подсоединен к выходу линии задержки, первые входы блоков управе ления соединены с выходом второго де- 30 лИтеля частоты, перные выходы первого и второго блоков управления — с в1 одами сложения и вычитания соответственно реверсивного счетчика, выходьi которого соединены с вторыми входами блока сравнения, второй выход первого блока управления соединен с нтар м входом второго блока управления, вТорой выход второго блока управленияс вторым входом первого блока управлЕния, первый выход блока сравненияс третьим .входом первого блока управлЕния, второй выход блока сравнения с третьим входом второго блока управления, третий выход блока сравнения с четвертым входом первого блока управления и пятым входом второго блока управления, а четвертый выход блока сравнения соединен с четвертым нходом второго блока управления и пятым входом первого блока управления.

2. Фазометр по и. 1, о тли ч аю шийся тем, что б.пок управления содержит два элемента И, дна элемента

ИЛИ и элемент НЕ, причем первые входы элементов И объединены и соединены с первым входом блока управления, а их выходы подсоединены к входам первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым выходом блока управления, при этом вторые входы соответственно второго и первого элементов И соединены с вторым.и третьим входами блока управления, четвертый и пятый входы которого — соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом первого элемента И, третий вход второго элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, а четвертый вход второго элемента И вЂ” с вторым выходом блока уп-. равления и выходом элемента НЕ, вход которого соединен с вторым входом первого э,пемента И, 3. Фазометр по п. 1, о т л и ч а— ю m, и и с я тем, что блок сравнения содержит пять узлов сравнения кодов и два элемента И, причем входы первого, второго и первые входы пятого узлов сраннения кодов объединены и соединены с первыми входами блока сравнения, входы третьего, четвертого и вторые входы пятого узлов сравнения кодов объедииены и соединены с вторыми входами блока сравнения, выходы первого и третьего узлов сравнения кодов соединены с входами первого элемента И, выход которого соединен с первым выходом блока сравнения, выходы второго и четвертого узлов сравнения кодов соединены с входами второго элемента И, выход которого соединен с вторым выходом бло-, ка сравнения, третий и четвертый выходы которого соединены с выходами пятого узла сравнения кодов.

1396083

АР.Z

Составитель M. Катанова

Техред: М. Ходанич Корректор H. Муска

Редактор А, Маковская

Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2492/47

Производственно-полиграфическое предприятие, г ° Ужгород, ул. Проектная, 4