Цифровой фазометр для измерения мгновенного значения разности фаз

Цифровой фазометр для измерения мгновенного значения разности фаз

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

23I665

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

1хл. 21е, 36/03

Заявлено 18.VII.1967 (№ 1173832/26-10) с присоединением заявки №

Г1риоритет

Опубликовано 28.Х!.1968. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 29.111.1969

МПК G 01г

УД1 621.317.772 (088.8) Комитет по делам изобретений н открытий ори Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

С. М. Маевский и И. Ш. Школяр

Заявитель

ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МГНОВЕННОГО

ЗНАЧЕНИЯ РАЗНОСТИ ФАЗ

1-1астоящсе изобретение предназначено для электрических и радиотехнических измерений, в частности для точного измерения мгновенных значений углов сдвига фаз между двумя сипусоидальными напряжениями.

Известные цифровые фазометры для измерения мгновенных значений разности фаз, содержащие схемы формирования коротких импульсов в моменты переходов сравниваемых напряжений через нулевые значения, триггеры, схему совпадения, генератор импульсов, формирователь временного интервала и цифровое отсчетное усгройство, имеют сравнительно невысокую точность, а результат измерения зависит от частоты сравниваемых напряжений.

Предлагаемый цифровой фазометр позволяет повысить точность и получить результат измерения, не зависящий от частоты сравниваемых напря>кений. Достигается это тем, что схемы формирования импульсов в моменты гереходов сравниваемых напряжений через нулевые значения подключены через электронные ключи к импульсным генераторам, выходы которых через схему совпадения соединены с одним из входов формирователя временных интервалов, .второй вход когорого lloJключен к вы оду одного из электронных ключей, а выход — к другой схеме совпадения, подключенной к одной из схем формирования импхлbcов.

На чертеже показана олок-схема пре (лагасмого фазометра.

Он содержит схемы 1 и 2 формирования коротких импульсов в моменты переходов сравниваемых напряжений через нулевые значения, электронные ключи, выполненные на

1риггерах 8 и 4, импульсHûс генераторы 5 и б.

10 с.,емы 7 и 8 совпадения, триггер-формирователь 9 временного интервала, счетчик импульсов 10.

Принцип действия предлагаемого устройства заключается в преобразовании фазового

15 сдвига в пропорциональный ему временной интервал т)> Т, где T — период напряжений, с последующим кодированием полученногоинтсрвала с помощью время-импульсного кодирующсго преобразователя. С этои целью вход20 ные напряжения U u t ., разность фаз которых необходимо измерить, поступают на входы схем I и 2, формирующих короткие однополярные импульсы в тмомейты переходов сравниваемых напряжений через их нулевые

25 значения. Выходные импульсы схевт формирования поступают на запуск триггеров 8 и 4, выполняющих роль электронных ключей.

В исходном состоянии триггер 3 находится в положении, показанном на чертеже. При

30 этом триггер 4 находится в положении, при

231665

15

Q т

20

25 котором импульсы со входа схемы формирования 2, имеющие, например, положительную полярность, попадают на вход открытой половины триггера 4 и не могут опрокинуть его.

Когда поступает разрешение начала измерения, положительный импульс опорного канала с выхода схемы формирования 1 опрокидывает триггер 8. Передний фронт выходного импульса этого триггера запускает импульс.ный генератор 5 и одновременно опрокиды.вает триггер 4. Триггер 4 возвращается в исходное положение положительным импульсом с выхода схемы 2 формирования временной сдвиг которого по отношению к опорному импульсу определяется измеряемым фазовым сдвигом: где ср — измеряемый фазовый сдвиг в радианах; 1 — период сравниваемых напряжений.

Передним фронтом выходного напряжения триггера 4 запускается импульсный генератор б, собственная частота которого незначительно отличается от частоты генератора 5.

Следующие с выходов схем формирования

1 и 2 импульсы положительной полярности состояния триггеров 8 и 4 изменить .не могут, а следовательно, и не .влияют на фазы колебаний генераторов 5 и б.

Время, по истечении которого происходит совпадение импульсов, генерируемых генераторами 5 и б, определяется соотношением частот генераторов и временным сдвигом выходных импульсов схем формирования 1:2:

О 2 f2 т с = t= (D.

< — "> Л вЂ” Л

Формирование .импульса напряжения длительностью т производится .при помощи триггера-формирователя 9 временного интервала путем его управления импульсом запуска ге нератора б и выходным импульсом схемы 7 совпадения.

Измерение фазового сдвига ч? может быть произведено путем кодирования с помощью время-импульсного кодирующего преобразо30

45.вателя временного интервала, длительность которого равна т.

Для устранения зависимости результата кодирования от частоты входных напряжений в качестве напряжения заполнения используется импульсное напряжение с выхода одной из схем формирования, например схемы 1. Для этого импульсы схемы 1 пропускаются на вход счетчика импульсов 10 через схему совпадения 8, управляемую импульсом длительностью т. с,выхода триггера 9.

Число импульсов, фиксируемое выходным счетчиком 10, пропорционально измеряемому фазовому сдвигу: ф " 2 т У,— A .2-.

При выборе f>, незначительно отличающейся от f<, можно получать высокую дискретность кодирования временного интервала т, а следовательно, высокую точность измерения мгновенного значения измеряемого фазового сдвига.

Предмет изобретения

Цифровой фазометр для измерения мгновенного значения разности фаз, содержащий схемы формирования коротких импульсов,в моменты переходов сравниваемых напря?кений через нулевые значения, импульсные генераторы, схемы совпадения, электронные ключи, выполненные на триггерах, триггер-формирователь временного интервала, счетчик импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и получения результата измерения, не зависящего от частоты сравниваемых напряжений, схемы формирования импульсов в моменты переходов сравниваемых напряжений через нулевые значения под,ключены через электронные ключи к импульсным генераторам, выходы которых через схему совпадения соединены с одним из входов формирователя временных интервалов, второй вход которого подключен к выходу одного из электронных ключей, а .выход — ко второй схеме совпадения, подключенной к одной из схем формирования импульсов.

231665

Составитель Г. Н. Кучеренко

Редактор А. И. Шиллер Текред Т. П. Курилко Корректор Л. В. Наделяева

Заказ 257710 Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2