Цифровой фазометр

Цифровой фазометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

27I9

Союз Советских

Социалистических

Республик

2 С 01R 25/00

Государственный комитет

Совета Мини."трав СССР по делам изоЬретений и атхрытий

21.317.77

088.8) (72) Авторы изобретения

М. К. Чмых и П. А. Лопардин

Красноярский политехнический институт (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР

ОПИС

ИЗОБРЕ

К АВТОРСКОМУ С (61) Дополнительное к ав (22) Заявлено 13.06.75 ( с присоединением за (23) Приоритет

Опубликовано 15.09.77. Б

Дата опубликования опи

Изобретение относится к радиоизмерительной технике. Фазометр мо кет быть использован для измерения сдвига фаз сигналов, зашумленных узко;1олосной помехой.

Известен цифровой фазометр с постоянным измерительным временем, содержащий фиксирующие устройства, триггерные делители частоты со схех1ой синхронизации, управляемый триггер, электронный ключ, генератор импульсов, схему формирования временных измерительных интервалов, счетчик с индикацией (LJ, Недостаток известного фазометра заключается в появлении сбоев в работе, в сущности в нарушении его работоспособности.

В случае повышения помехоустойчивости за счет расширения диапазона фазовой характерисптки от 0 до 720"С резко увеличивается вероятность перехода фазового сдвига через точку q-„-+ 180", где р, — истинный сдвиг фаз входных сигналов. В результате такого перехода математическое ожидание измеренного фазового сдвига может смещаться на величину +-360 С. 1 ак,как диапазон фазовой характеристики, превышает величину 360 С, возникают неоднозначные отсчеты фазового сдвига, которые приводят к резкому возрастанию погрешности измерений, делая непригодными рсзультаты измерений.

Целью изобре1ення является повышение помсхоустойчиыости цифрового фазометра.

Это достигас ся тем, что в цифровой фазометр, содержащий В каждой из каналОВ по5 следовательно включенные формирователь и

TpHI i cpH lil дс 1н гс;Iь час< Оты, Выходы которого подключены к установочному входу управляемого 1риггера, соединенного с одним из

ыходоы трехыходового элемента И, и к синхронизат ору, генератор импульсов, связанный с другi м входом чрсхвходового элемента И и фора ироыателем временных интервалов, выход которогG подключен K третьему входу .трехвходоыо1о элемента И, а также счетчик с

15 индикацией, подкл10чснныи к Вь!ходу трехВходового элемента И, выедены дополнительный счетчик, регистр памя"и, схема сравнения кодов и схема логического анализа. Причем дополн11тсльный с1етч11К ыключен параллельно счс;чику с индикацией, регистр памяти подключен к дополнительному счетчику, входы схемы сравнения кодов соединены с выходами дополнительного счетчика и регистра памяти, а схема логического ана.1иза соединена с формироыателем вре 1снных интервалов, счетчиком с индикациен, с дополниi åëüíûì счетчиком, регистром памяти и схемой сравнения кодов. 1Ipil этом 1рормироыатель временных интервалов по одному из выходов связан с

30 синхронизатором и трехвходовым элементом

572719

И, а по другому — со счетчиком с индикацией.

На чертеже показана структурная схема предлагаемого цифрового фазометра.

Входные сигналы, сдвиг фаз которых необходимо измерить, подаются на формирователи 1 и 2. На выходе последних образуются остроконечные импульсы, привязанныс по времени к положительным переходам через нулевой уровень, Этими импульсами запускаются триггсрные делители частоты 3 и 4, импульсы переноса которых запускают управляемый триггер о. На выходе триггера о обP33) 10T0ß ИМПУЛЬСЫ, ДЛИТЕЛЬНОСТЬ КСТОРЪ|Х пропорциональна фазовому сдвигу, т. с. осуществляется преобразование фазовый сдвиг— временно»»ITepaaл. С помощью трехзходового элемента И 6 и гсшратора 7 импульсов производится преооразованпе временной интервал — код, после чсго пачки с стных импульсов поступают на счетчик 8 с индикацией II дополнительньш счетчик 9. Формирователь 10 временных интервалов формируег п измерительных интервалов, во время действия которых работает элемент б и выключается синхрониза гор 11. Во время коротких прОмежутков между пзмсрительными интсрвалами раоотаст схема логического анализа

12 и включается синхронизатор ll, обеспечивая пеооходимую привязку полярности делителя 4, r. с. перед каждым измерением рабочая точка фазомстра устанавливается на фазовой характеристике в диапазоне 180540, что гарантирует дополнитсльныи рабочий участок «а время измерен. я не менее 180 с каждоЙ с; оропы. 1(роме того, перед .первым из Iã измерительных интервалов производится установка в пулевое состояние счсгчика 8.

Схема логичсско о анализа выполняет следующие фу нкции.

1lерсд каждым измерительным интервалом производи г у сгановку в пулевое состояние счетчика 9. 1lропзводит однокра "íóþ (один раз за основной измерительный интервал) перспись кода счетчика 9 в регистр памяти

13 при выполнении условия, что код счетчика

9 соответствует фазовому сдвигу, находящемуся в интсрвалс 160 — 040 . До выполнения переписи кода с lc чика 9 в pclllcTp 13 при условии, что в счетчике 9 паоирастся код, соот встствующий измеряемому фазовому сдвигу от О до 360", производится запись одного импульса в разряд счетчика 8. Г1осле выполнения переписи кода счстчика 9 в регистр 13 устанавлпвастся другой алгоритм коррекции кода счетчика 8. Запись одного импульса в разряд с «весом» 3b0 /и счетчика 8 производится при условии, что код в регистре 13 соответствует интервалу фазового сдвига 180 вЂ З С, а код в счетчике 9 — интервалу фазового сдвига р — 180 ; q)p+180, где

ЗО

60 р — значение фазы, соответствующее коду регистра 13, или при условии, что код в регистре 13 соответствует интервалу фазового сдвига 300 †5"С, а код в счетчике 9 — интервалу фазового сдвига О; ур †1". равнение измеряемой фазы счетчика 9 с фазой, записанной в регистр 13, осуществляется с помощью схемы 14 сравнения кодов.

Учитывая, что в счстчикс 8 значения фазы записываются как гур+300", в нем предусмотрен сорос двух старших декад по достижении кода 3бО".

Длительность измерительного интервала должна выбираться меньше времени .корреляции шумов, -ггооы не терять информации при усреднении. l ак как она задается счетчиКОМ, ТО «03ViOIKIIU ВЫПОЛНСНИЕ IIIHPOKOIIOal0Сного фазомстра. Длительность паузы между измерительными интервалами выбирается минимально необходимой для работы схемы логического анализа.

Фазометру присуща только случайная погрешность, систематическая погрешность 0Тсутствует, кроме того, он сравнительно прост.

Формула изобретения

Цифровой фазометр, содержащий в каждом из каналов последовательно влкюченные формирователь и триггерный делитель частоты, выходы которого подключены к установочному входу управляемого триггера, соединенного с одним из входов трехвходового элемента И, и к синхронизатору, генератор импульсов, связанный с другим входом трехвходового элемента И и формирователем временных интервалов, выход которого подKJI10чсн к 1рстьему входу трсхвходового элемента И, I такж счетчик с индикацией, подключенный к выходу трехвходового элемента И, отл и чаю щи йся тем, что, с целью повышения,помехоу стойчивости, в него введены дополнительныи счетчик, регистр памяти, схема сравнения кодов и схема логического анализа, причем дополнигельный счетчик включсн .параллельно счетчику с индикацией, регистр памяти подключен к дополнительному счетчику, входы схемы сравнения кодов соединены с выходами дополнительного счетчика и рсгистра памязи, а схс»а логического анализа соединена с формирователем временных ингсрвалов, со счетчиком с индикацией, с дополнительным счетчиком, регистром памяти и схемой сравнсния кодов, при этом формирователь времен«ых интервалов по одному из выходов связан с синхронизатором и трехвходовым элементом И, а по другому — со счетчиком с индикациеи.

Источники информации, принятые во внимание,при экспертизс

1. Авторское свидетельство СССР

М 320782,,кл. G 01M 25/00, 1971.

572719

Составитель А. Андриевский

Редактор Т. Юрчикова Техред М. Семенов

Корректор Е. Хмелева

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2085/12 Изд. № 717 Тираж 1109

НПО Государственного комитета Соьета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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