Патент ссср 248073

Патент ссср 248073

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О п И С А Н И Е 248073

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 19 1.1968 (¹ 1211248/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 10.VII.1969. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 17.XII.1969

Кл. 21е, 36/03

МПК С 01г

УДК 621.317.373 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

Ьт.1 О .МЯ: l- kf

Авторы изобретения

Е. М. Прошин и О. M Коломиец

Заявитель

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СДВИГА ФАЗ

Изобретение относится к области фазоизмерительной техники.

Известны способы измерения сдвига фаз, основанные на подсчете за калиброванный интервал времени числа периодов известной частоты, попавших в промежутки времени между моментами смены полярности входных сигналов.

Особенностью предлагаемого способа является то, что дискретно изменяют в течение начального промежутка времени частоту заполнения с приходом каждого импульса с выхода т-го разряда счетчика, перезаписывая при этом единицу в этом же разряде, запоминают частоту счета, которой заполняют счетчик, и затем фиксируют появление импульса в предпоследнем разряде счетчика, чтобы с приходом после этой фиксации импульса окончания ближайшего из набора калиброванных интервалов времени, начала которых совпадают, закончить счет. Это позволяет повысить точность измерений.

На чертеже представлена функциональная схема устройства, реализующего предлагаем ый способ.

Формирующие устройства 1 и 2 и схема 8 разности преобразуют сдвиг фаз между напряжениями U> и U2 в интервалы времени между моментами смены полярности входных ,напряжений — интервалы фаз.

Для запуска схемы устройства импульс генератора 4 одиночных импульсов перебрасывает триггер 5, при этом открывается вентиль б, пропуская импульс калиброванной частоты с делителя 7 на триггер 8 управления счетом через вентиль 9 запрета, который исключает совпадение начала калиброванного интервала с интервалом фазы. Благодаря этому в начале измерения имеется полный ип10 тервал фазы.

Ближайший импульс калиброванной частоты, не совпавший с интервалом фазы, перебрасывает триггер 8 управления счетом, от15 крывая через вентиль 10 доступ интервалам фазы к управлению вентилем 11 частоты счета. Первый, как отмечено, полный интервал фазы открывает вентиль 11, пропуская на ссновной счетчик 12 самую высокую частоту запол20 пения.

С этого момента начинается первый этап— нахождение on èìàëüíoé частоты счета, максимально возможной при конечноп емкости счетчика. Появление импульса па выходе т-го

25 разряда счетчика на время одного интервала фазы сигнализирует о необходимости понижения частоты счета, В противном случае, для того чтобы хватило емкости счетчика, приходится уменьшать число интервалов фаз, а слеЗО довательно, увеличить погрешность 67р .

248073

Импульс с выхода m-го разряда счетчика

12 поступает на дополнительный счетчик 18. который при помощи дешифратора 14, вентилей 15, lб и 17 и генератора 18 ряда опорных частот понижает на порядок частоту счета.

Одновременно через линию 19 задержки этот импульс перезаписывает единицу m-no разряда, т. е. изменяется на порядок масштаб числа, записанного в счетчике 12.

Появление второго импульса на выходе

m-го числа разряда вызывает еще одно изменение частоты счета и масштаба числа, записанного в счетчике, имитируя тем самым счет пониженной частоты с начала калиброванного интервала. Этот процесс продолжается до конца первогс интервала фазы. Характерно, что погрешность дискретности в заполнении интервала фазы с7, лежит всегда в одних и тех же пределах и достаточно мала, так как код записан во всех m-разрядах. Число импульсов, следовательно, в одном интервале фазы достаточно велико, чтобы сделать погрешность 6Z, малои, и в то же время не слишком велико, чтобы при дальнейшем намерении хватило полной емкости счетчика. Частота счета, таким образом, оптимальна. С приходом конца первого интервала фазы с помощью триггера 20 и вентилей 21 и 22 оптимальная частота счета запоминается и открывается доступ на остальную часть счетчика 12, С этого момента начинается второй этап— нахождение оптимального времени измерения. Прежде всего с началом измерения вырабатывается ряд калиброванных интервалов времени, начала которых совпадают. Для получения этого ряда триггер 8 управления счетом вместе с вентилем 10 открывает вентиль

28, давал доступ импульсам калиброванной частоты с выхода промежуточного делителя 7 частоты на ударные делители 24 частоты.

Ударные делители частоты вместе со счетчиком 25 импульсов концов калиорованных интервалов времени, дешифратором 2б и управляющими вентилями 27, 28 и 29 представляют собой генератор ряда калиброванных интервалов времени. В исходном состоянии счетчик 25 при помощи дешифратора 2б поддерживает открытым вентиль 27. Второй после запуска импульс с делителя 7, пройдя через вентиль 27, поступает на нулевой вход триггера 80 поиска конца счета и на счетный вход счетчика 25. При этом возможны следующие два случая.

К моменту прихода второго импульса с делителя 7 на вы оде предпоследнего разряда счетчика 12 появляется импульс записи единицы старшего разряда, который одновремен5

15 г0 г5

35 но перебрасывает триггер 80. С приходом второго после запуска импульса с делителя 7 возвращаются в исходное состояние триггер 80, а также триггер 8 управления счетом. Счет на этом заканчивается. Одновременно второй импульс с делителя 7 поступает на вход счетчика 25, который при помощи двухступенчатого дешифратора Л масштаба (управляемого одновременно и счетчиком 18) фиксирует в системе 82 цифровой индикации масштаб измеряемой фазы переключением запятой.

К моменту прихода второго импульса с делителя 7 с выхода предпоследнего разряда счетчика 12 не поступает импульса, B этом случае второй импульс с делителя 7 не изменяет состояние триггера 80. Счет на этом не заканчивается, ибо временной интервал мал.

Второй же импульс с делителя 7 подается на вход счетчика 25, который при помощи дешифратора открывает вентиль 28 и закрывает вентиль 27. Импульс с выхода вентиля 28 появляется через время, считая от начала измерения, на порядок большее, чем время первого интервала. Этот импульс также поступает на нулевой вход триггера 80 и на счетчик 25.

Следовательно, возможны те же два случая.

В итоге, устройство выбирает нужный калиброванный интервал, при котором счетчик заполняется во всех разрядах, а следовательно, и погрешность от дискретности 6Z, оказывается минимальной. Этим завершается второй этап приспособления.

Процессы выбора частоты заполнения интервалов фаз и выбора калиброванного интервала времени совмещены с процессом измерения, Измеряемая фаза фиксируется кодом с автоматически плавающей запятой.

Предмет изобретения

Способ измерения сдвига фаз, основанный на подсчете за калиброванный интервал времени числа периодов известной частоты, попавших в промежутки времени между моментами смены полярности входных сигналов, oTлича)ощайся тем, что, с целью повышения точности, дискретно изменяют в течение начального промежутка времени частоту заполнения с приходом каждого импульса с выхода

m-no разряда счетчика, перезаписывая при этом единицу в этом же разряде, запоминают частоту счета, которой заполняют счетчик, и затем фиксируют появление импульса в предпоследнем разряде счетчика, чтобы с приходом после этой фиксации импульса окончания ближайшего из набора калиброванных интервалов времени, начала которых совпадают, за. кончить счет.

248073

Составитель Г. Н. Кучеренко

Редактор И. С. Грузова Техред Т. П. Курнлко Корректор A. П. Васильева

Заказ 8260/7 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открьпий при Совете Министров СССР

Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2