Цифровой фазометр для измерения мгновенного сдвига фаз

Цифровой фазометр для измерения мгновенного сдвига фаз

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

t ai) 5885Î5

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.12.74 (21) 2096418fl8-21 (51) М. Кл.z G 018 25/00 с попсо дшгеппем "-аявки № гасударственный комитет

Совета Министров СССР пс делам изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.01.78. Бюллетень ¹ 2 (45) Дата опубликования описания 2б.01,78 (53) УДК 621.317.373 (088.8) (72) Автори, изо51 етсппя

H. И. Грибок, С. С. Обсзовский и Р.-A. В. Обуханич (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

МГНОВЕННОГО СДВИГА ФАЗ

Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для измерения фазы электрических колебаний низких и инфранизких частот.

Известсп цифровой фазометр для измерения мгновенного значения сдвига фаз, содержащий формирующие устройства, электронные ключи, схему совпадения, счетчики, делитель частоты, схемы ИЛИ, блоки схем совпадений, генератор квантующих импульсов и блок управления.

Недостатками цифрового фазометра являются его сложность H значительное время измерений.

Известен другой цифровой фазометр, снабженньш схемой определения отношения временных интервалов, построенной на двоичном счетчике сдвига фазы, двоичным счетчиком импульсов периода, общим двоичным счетчиком импульсов, двумя блоками схем совпадений и двумя схемами ИЛИ, при этом вход регистрирующего счетчика через первую схему

ИЛИ соединен с выходом первого блока схем совпадений, управляющие входы которого подключены к двоичному счетчику импульсов сдвига фазы, его сигнальные входы — к общему двоичному счетчику импульсов, к которому параллельно подключены сигнальные гходы второго блока схем совпадений, а управляющие входы этого блока подключены к двои:ному счетчику импульсов периода, причем выход второго блока схем совпадений через вторую схему ИЛИ подключен к делителю частоты, а блок управления подсоединен к

5 управляющему входу схемы И (2).

Педостатками известного устройства являются зависимость точности измерения от коэффициента деления делителя частоты, сложность устройства вследствие необходимости

10 применения двух блоков схем совпадения, отдельного счетчика результата.

С целью упрощения и повышения точности измерения в устройство, содержащее формирователи управляющих импульсов, соединенные

15 по выходам с ключом, второй вход которого через у правляюгций кл1оч соединен с двоичным с;етчиком импульсов периода, генератор ооразцовой частоты, выход которого присоединен к третьему входу ключа, второму входу

20 управляющего кл|оча и одному из входов логического элемента И, блок управления, вы. оды которого подключены соответственно к четвертому входу ключа, второму входу логического элемента И и управляющему входу

25 управляющего ключа, двоичный счетчик, вход которого подсоединен к выходу логического элемента И, блок элементов совпадений, каждый из сигнальных входов которого соединен соответственно с выходом двоичного счетчика, 30 при этом выходы двоичного счетчика импуль588505

f>

3,6.10

N, = т, сов периода подсоединены к управляющим входам блока элементов совпадений и через логический элемент ИЛИ вЂ” к делителю частоты, введен реверсивный счетчик, один из входов которого соединен с выходом делителя частоты, а другой — с выходом ключа, а выход реверсивного счетчика соединен с входом блока управления.

Ela чертеже представлена блок-схема цифрового фазометра для измерения мгновенного значения сдвига фаз.

Фазометр содержит первый и второй формирователи 1 и 2 управляющих импульсов, ключ 3, управляющий ключ 4, логический элемснг 5, генератор б образцовой частоты, двоичный счетчик 7, блок 8 элементов совпадений, логический элемент ИЛИ 9, делитель частоты 10, реверсивный счетчик 11, двоичный счетчик 12 импульсов периода и блок 13 управления.

Вис,ходном состоянии ключи 3 и 4 закрыты, а с одного из входов элемента И 5 снят сигнал открытия, формирователи 1 и 2 управляющих импульсов из входных сигналов U и Uz в моменты прохождения мгновенных значений напряжений через нуль выдают управляюшие импульсы, которые открывают ключ 3 на время, пропорциональное измеряемому сдвигу фаз. Одновременно управляющие импульсы с формирователя 2 открывают ключ 4 на время периода Т входного сигнала Uz, а затем ключи 3 и 4 закрываются сигналом с блока 13 управления на время периода Т входного сигнала Ug. После этого ключи 3, 4 закрываются сигналом с блока 13 на время второго цикла измерения, в течение которого происходит автоматическое преобразование результата измерения промежутка времени т в цифровой отсчет, представленный непосредственно в единицах измерения угла сдвига фаз.

Измерение промежутка т происходит путем его заполнения квантующими импульсами от геператора образцовой частоты через открытый ключ 3, число которых вычитается реверсивным двоичным счетчиком 11, а измерение периода Т,. входного сигнала происходит путем его заполнения квантующими импульсами от генератора б через открытый управляющий ключ 4, число которых подсчитывается счетчиком 12.

Число импульсов, поступающих на вычитаюший вход реверсивного счетчика 11, составi ÿ"ñò где То — период квантуюших импульсов.

Число импульсов Л „подсчитанное счетчиком 12, равно

N,= ="-. т„

Во время цикла с блока 13 на один из входов элемента И 5 поступает сигнал, при этом квантующие импульсы с генератора б посту30

-(О

4 пают на вход счетчика 7. Суммарная частота элемента ИЛИ 9 равна

УО т где Уо — числовая емкость счетчика 12;

)Π— частота генератора б.

Частота импульсов на выходе делителя частоты 10 равна где 3,6 10 " — коэффициент деления делителя 10 частоты.

С выхода делителя 10 импульсы с частотой следования / поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 11. С приходом импульсов он переполняется. Импульс переполнения поступает на блок 13, который снимает сигнал с одного из входов элемента И 5, который открыт на время

Ю, 3 6 10" N, A

Число подсчитанных импульсов в цифровом счетчике 7

N, N = At - /о = 3 6 10" Ио т т, е. равно непосредственно сдвигу фаз в граду сах.

Таким образом, предлагаемое устройство проще известных и обладает более высокой точностью, т. е. точность его работ не зависит от коэффициента деления делителя частоты.

Формула изобретения

Цифровой фазометр для измерения мгновенного сдвига фаз, содержащий формирователи управляющих импульсов, соединенные по выходам с ключом, второй вход которого через управляющий ключ соединен с двоичным счетчиком импульсов периода, генератор образцовой частоты, выход которого присоединен к третьему входу ключа, второму входу управляющего ключа и одному из входов логического элемента И, блок управления, выходы которого подключены соответственно к четвертому входу ключа, второму входу логического элемента И и управляющему входу управляющего ключа, двоичный счетчик, вход которого подсоединен к выходу логического элемента И, блок элементов совпадений, каждый из сигнальных входов которого соединен соответственно с выходом двоичного счетчика, при этом выходы двоичного счетчика импульсов периода подсоединены к управляющим входам блока элементов совпадений и через логический элемент ИЛИ вЂ” к делителю частоты, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения точности измерения, в него введен реверсивный счетчик, один из входов которого соединен с выходом делителя частоты, другой — с выходом ключа, а выход реверсивного счетчика соединен с входом блока управления, 588505

Составитель М, Барашков

Техред И. Михайлова

Редактор Т. Янова

1(орректор Е. Мохова

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3253/14 Изд, Хе 144 Тираж 1109

1!ПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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