Фазометр

Фазометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к средствам фазоизмерительной техники. Целью изобретения является повышение точности измерений при изменении частоты исследуемых сигналов. Фазометр содержит первый 1 и второй 2 усилители-ограничители, первый триггер 3, индикатор 4, первый 5 и второй 6 детекторы, схему 7 совпадений, второй триггер 8, фазоинвертор 9, мостовую схему 10, резистор 11, конденсатор 12, первый двухканальный аналого-цифровой преобразователь 13, микропроцессорный вычислитель 14, постоянное запоминающее устройство 15, цифроаналоговый преобразователь 16, первый 17 и второй 18 преобразователи скважности, схему 19 стробирования, формирователь 20 строба, частотно-импульсный преобразователь 21, второй двухканальный аналого-цифровой преобразователь 22. 1 ил.

СО!ОЗ COBETCKVIX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (505 G 01 R 25/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1409952 (21) 4710071/21 (22) 20,06,89 (46) 15.08.91. Бюл. М 30 (71) Винницкий политехнический институт (72) С,И,Пятин, В.Д,Рудык, И,С.Пятин, И,Г,Мальтер и А.И.Гуцало (53) 621.317.77(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1409952, кл. G 01 R 25/00, 1987. (54) ФАЗОМЕТР (57) Изобретение относится к средствам фаэоизмерительной техники. Целью изобретения является повышение точности измерений при изменении частоты исследуИзобретение относится к средствам фаэоизмерительной техники, в частности может быть использовано для измерения разности фаз порывных синусоидальных входных напряжений, и является усовершенствованием изобретения rIo авт. св. М

1409952.

Целью изобретения является повышение точности измерений при изменении частоты исследуемых сигналов.

На чертеже приведена структурная электрическая схема фазометра, Фазометр содержит первый 1 и второй

2 усилители-ограничители, первый триггер

3, индикатор 4. первый 5 и второй 6 детекторы, схему 7 совпадений, второй триггер 8, фазоинвертор 9, мостовую схему 10, резистор 11, конденсатор 12, первый двухка. Ы 1670621 А2 емых сигналов. Фазометр содержит первый

1 и второй 2 усилители-ограничители, первый триггер 3, индикатор 4, первый 5 и второй 6 детекторы, схему 7 совпадений, второй триггер 8, фаэоинвертор 9, мостовую схему 10, резистор 11, конденсатор 12, первый двухканальный аналого-цифровой преобразователь 13, микропроцессорный вычислитель 14, постоянное запоминающее устройство 15, цифроаналоговый преобразователь 16. первый 17 и второй 18 преобразователи скважности, схему 19 стробирования, формирователь 20 строба. частотно-импульсный преобразователь 21, второй двухканальный аналого-цифровой преобразователь 22. 1 ил. нальный аналого-цифровой преобразователь 13, микропроцессорный вычислитель ° Ch

14, постоянное запоминающее устройство

15. цифроаналоговый преобразователь 16, С1 первый 17 и второй 18 преобразователи 0, скважности, схему 19 стробирования. формирователь 20 строба, частотно-импульс ный преобразователь 21, второй двухканальный аналого-цифровой преобразователь 22.

Усилители-ограничители 1 и 2 входами подключены к входным каналам фазометра, а выходами — к выходам первого триггера 3, детекторы 5 и 6 включены между выходами усилителей-ограничителей 1,и 2 входами схемы совпадения 7, выход которой через последовательно соединенные второй триггер 8 и фазоинвертор 9 связан с управляю1670621

20

55 щими входами мостовой схемы 10, включенной между резистором 11, подключенным к выходу первого триггера 3, и конденсатором 12, подключенным одновременно к первому входу индикатора 4 и общей шине, выходы двухканальных аналого-цифровых преобразователей 13, 22 подключены к первому входу микропроцессорного вычисли, теля 14, который одновременно подключен к постоянному запоминающему устройству

15 и входу цифроаналогового преобразователя 16, который выходом подключен ко второму входу индикатора 4, входы преобразователей скважности 17 и 18 подключены соответственно к выходам детекторов 6 и 5, а их выходы — к первому и второму входам двухканального аналогоцифрового преобразователя 13, первый вход схемы 19 стробирования подключен к выходу усилителя-ограничителя 1, а второй вход — к выходу детектора 6 через формирователь 20 строба, выход схемы 19 стробирования подключен ко входу частотно-импульсного преобразователя 21, два выхода которого подключены к первому и второму входам двухканального аналогоцифрового преобразователя 22.

Фазометр работает следующим образом.

Входные напряжения подаются на входы усилителей-ограничителей 1 и 2. Напряжения с выходов усилителей-ограничителей

1 и 2 поступают на входы детекторов 5 и 6, Выходные напряжения детекторов 5 и 6 поступают на входы схемы совпадения 7 и ее выхода — на триггер 8, Если сигналы в обоих каналах фазометра непрерывные, то триггер 8 находится в исходном состоянии, и мостовая схема 10 открыта.

В момент пропадания исследуемого сигнала на обоих входах фазометра или на одном из них, сигнал на выходе схемы совпадения 7 исчезает, и триггер 8 перепадом этого напряжения опрокидывается, С появлением сигнала триггер 8 вновь возвращается в исходное состояние. Таким образом, длительность импульса на выходе триггера

8 равна времени отсутствия исследуемого сигнала как в обоих каналах одновременно, так и в одном иэ них, Если время отсутствия сигнала в разных каналах фазометра разное, то триггер 8 вы рабатывает импульс, длительность которого равна максимальному времени отсутствия сигнала. Если на входы фазометра поступают радиоимпульсные сигналы, то импульсы триггера 8 соответствуют паузам данного сигнала.

При изменении скважности входных напряжений пропорционально изменяется выходное напряжение преобразователей скважности. Таким образом, каждому значению скважности сигнала соответствует определенное значение выходных напряжений преобразователей скважности 17 и 18.

Поправки, записанные в постоянное запоминающее устройство 15 и микропроцессорный вычислитель 14, автоматически выбираются в соответствии со скважностью входных напряжений в каждом из каналов фазометра. Код, соответствующий данным поправкам, преобразуется в цифроаналоговом преобразователе 16 в постоянное напряжение, которое поступает на дифференциальный индикатор 4.

В дифференциальном индикаторе 4 из суммы напряжений, пропорциональной измеренному фазовому сдвигу и соответствующей погрешности преобразования за счет скважностей входных напряжений, вычитается составляющая, которая определяет абсолютную погрешность преобразования, зависимую от скважности входных напряжений, Использование аналого-цифрового преобразователя 13 и преобразователей скважности 17,18 позволяет получить сигналы управления микропроцессорным вычислителем 14 и постоянным запоминающим устройством 15 для выборки поправок, соответствующих дискретным значениям скважности, а также обеспечивает хранение поправок и их выборку в соответствии со значением скважности в каждом из каналов фазометра.

Использование цифроаналогового преобразователя 16 обеспечивает преобразование кодового сигнала в аналоговый для его использования в аналоговой части фазометра, Кроме того, выходное напряжение усилителя-ограничителя 1 подается на первый вход схемы 19 стробирования, а выходное напряжение детектора 6 поступает на формирователь 20 строба, который формирует на выходе стробирующие импульсы постоянной длительности, меньшей минимальной длительности импульса входного напряжения. Эти импульсы с частотой следования прерывных входных напряжений поступают на второй вход схемы 19 стробирования и открывают ее, вследствие чего на выходе схемы появляются синусоидально-заполненные импульсы постоянной длительности. Указанная импульсная последовательность подается на импульсночастотный преобразователь 21, содержащий счетную схему конденсаторного типа, постоянное напряжение на выходе которой пропорционально количеству периодов синусоидального напряжения эа время

1670621 стробирующего импульса, и детектор среднего значения огибающей синусоидальнозаполненныx импульсов, на выходе которого выделяется напряжение, изменяющееся пропорционально частоте следова- 5 ния входных синусоидальных напряжений.

На первом выходе частотно-импульсного преобразователя 21 выделяется напряжение, пропорциональное частоте синусоидальных импульсов входных напря- 10 жений и частоте следования входных импульсов, а на втором выходе выделяется напряжение, пропорциональное только частоте следования импульсов входных напряжений. Указанные соотношения имеют 15 место, так как длительность импульса формирователя 20 строба постоянна и меньше минимальной длительности входных прерывных напряжений, Если выходное напряжение с первого 20 выхода частотно-импульсно преобразователя 21 поделить на напряжение со второго выхода, то в результате получим сигнал, значение которого будет определяться только частотой синусоидального заполне- 25 ния импульсов прерывания входных напряжений.

При внесении поправок, зависимых от частоты входных напряжений, в показания фазометра. погрешность измерения, обус- 30 ловленная изменением указанного фактора, будет значительно уменьшена.

Выходные напряжения частотно-импульсного преобразователя 21 поступают на первый и второй входы аналого-цифрово- 35 го преобразователя 22, в котором осуществляются их преобразования в цифровой код и в соответствии с алгоритмом проведения измерений подаются на вычислитель 14, который осуществляет деление цифрового ко- 40 да. соответствующего напряжению с первого выхода частотно-импульсного преобразователя 21, на цифровой код, соответствующий напряжению с его второго

45 выхода, Полученный в результате этого деления цифровой код соответствует частоте синусоидальных входных напряжений, В постоянное запоминающее устройство 15 должны быть занесены также поправки, которые соответствуют определенным значениям частоты входных синусоидальных напряжений. Эти поправки будут отражать как значения скважности, так и частоты входных напряжений, и выбираются автоматически в вычислителе 14 в соответствии с алгоритмом измерения. Код, соответствующий данным поправкам, преобразуется в цифроаналоговом преобразователе 16 в постоянное напряжение, которое поступает на вход дифференциального индикатора 4.

В дифференциальном индикаторе 4 из суммы напряжений, пропорциональной измеренному фазовому сдвигу и соответствующей погрешности преобразования за счет скважности и частоты входных напряжений, вычитаются составляющие, определяющие указанные погрешности преобразования, что снижает погрешность измерения при изменении частоты синусоидальных прерывных напряжений в широких пределах.

Формула изобретения

Фазометр по авт. св, N 1409952, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений при изменении частоты исследуемых сигналов, введены последовательно соединенные формирователь строба, схемв стробирования, частотно-импульсный преобразователь, второй двухканальный аналого-цифровой преобразователь, причем второй вход схемы стробирования соединен с выходом первого усилителя-ограничителя, вход схемы стробирования соединен с выходом первого детектора, а первый и второй выходы второго аналого-цифрового преобразователя подключены к микропроцессорному вычислителю.

1670621

Составитель В. Ежов

Редактор Н. Каляжная Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор А. Осауленко

Заказ 2749 Тираж 401 Подписное

ВНИИОИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101