Цифровой фазометр мгновенных значений

Цифровой фазометр мгновенных значений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

!!!! 600472

Оn ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6оюа Соаатеиа

Социалистическими

Республик (01) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.06.75 (21) 2144261/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43, )Опубликовано 30.03.78. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 07.04.78 (51) М. Кл. С 01R 25/00

Государственна!а комитет

Совета Министров CCCP (53) УДК 621.317.77 (088.8) an делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Ю. М, Вешкурцев, В. Г. Гладилович и Б. Г. Бронштейн

Омский политехнический институт (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕ 1 Р МГНОВЕННЫХ ЗНАЧЕНИЙ

Изобретение относится к области измери гельнои техники и может быть использовано при измерении как мгновенных фазовых сдвигов, так и статистических характеристик флуктуаций фазы сигналов.

Известны фазометры с промежуточным время-импульсным преобразователем, в которых мгновенный фазовый сдвиг преобразуется в пропорциональныи ему интервал времени. 1 акис фазометры имеют формирователь иптсрBdJId Врсмсни, эталонпыи гснеpdTop, у IlpdBëÿсмый вентиль, счетчик импульсов и регистрирующее устроиство i1).

i1oäoáíoå построение фазометров позволяет с помощью их измерять либо текущее мгновенное значение фазовых сдвигов, либо среднее значение фазового сдвига в течение выбранного цикла измерения. г!аиболее близким по технической сущности является цифровой инфранизкочастотный фазометр-частотомер, содержащий формирователь и блок управления, выход и вход которых объединены. Кроме того, он имеет управляемые вентили, два счетчика импульсов, поразрядно связанных между собой с помощью схемы переноса, эталонный генератор ирегистриру1ощ устройство (2).

В известном фазометре-частотомере весь цикл измерения разбит на отдельные такты, в первом из которых проводится анализ частоты входных сшналов. Затем измеряется мгновей. ное значение фазового сдвига и в течение многи: периодов колеоанпя входных сигналов длится арифметическая операция, связанная

5 с вычислением результата измерения. 11ри этом фазовын сдвиг в момент вычислений может c) щсственно пз.ilениTь свою Величину и даже дОСТичь . 1!акси мал!зНОгО знаЧения> ОДНаКо, фазометр-частотомер на это не реагирует.

Цель изоорстсння — измерение максимального мгновенного значения сдвига фаз.

Для этого В цифровой фазометр мгновенных значс1шй, содержащий формирователь и блок управления, выход и вход которых объединены и подключены ко входу цепочки, с0стоящей из последовательно подключенных управляемых вентилей, эталонньш генератор, подключенный ко второму входу первого вентиля упомянутой цепочки, регистрирующее устройство и два счетчика импульсов, введены схема сравнения кодов и триггер, раздельный вход которого связан с выходом блока управления li со Вторым входом первого счетчика, при этом схема сравнения кодов соединена своими равнозначными входами с выходами одноименных разрядов обоих суммирующих счетчиков импульсов, вход каждого из которых пспосрсдствснно связан с выходом соотвстству к!щего всп и!ля, а выход схемы

3р сраннснн!! кодов со Входом триггера, сое600472 диненного по выходу со вторым входом второго вентиля.

На фиг. 1 представлена структурная схема цифрового фазометра мгновенных значений; на фиг. 2 — временные диафрагмы, поясняющие работу устройства.

Цифровой фазометр мгновенных значений содержит формирователь 1 и связанный с ним блок 2 управления, эталонный генератор 3, последовательно включенные управляемые вентили 4 и 5. К свободному входу вентиля 4 подключен эталонный генератор 3, а к свободному входу вентиля 5 подключен выход триггера 6, имеющего раздельные входы. Суммирующие счетчики 7 и 8 поразрядно связаны между собой с помощью схемы 9 сравнения кодов, кроме того, к счетчику подключено регистрирующее устройство 10.

Формирователь 1 представляет собой устройство, которое формирует временный интервал в (см. фиг. 2), пропорциональный мгновенному фазовому сдвигу между исследуемым а и опорным б колебаниями. На этом же чертеже импульсы г поясняют работу блока 2 управления.

Схема 9 построена таким образом, что высокий потенциал напряжения íà ее выходе имеет место только тогда, когда счетчиками 7 и

8 зафиксировано одинаковое число импульсов.

В противном случае схема 9 выдает нулевой потенциал.

С целью четкого изложения последующего материала обозначают нулевой потенциал логическим нулем (лог. «О»), а высокий потенциал — логической единицей (лог, «1») .

Ь исходном состоянии, когда на входы фазометра сигналы не поступают, управляемый вентиль 4 закрыт лог. «0» с выхода формирователя 1, а управляемый вентиль Ь открыт лог. «1» с выхода триггера 6. В суммирующие счетчики 7 и 8 записано число, равное нулю, 1 1 как результат этого, на схему 9 с идентичных разрядов счетчиков 7 и 8 поступают потенциалы одинаковой величины, При этом на выходе схемы 9 присутствует лог. «1».

11ри поступлении исследуемого сигнала и опорного колебания на входы формирователя

l, на выходе последнего появляется импульс в (фиг. 2). Этот импульс поступает в блок управления 2 и открывает вентиль 4. Через открытые вентили 4 и 5 импульсы эталонного генератора 8 подсчитываются счетчиками 7 и 8.

11осле окончания импульса в вентиль 4 закрывается, и работа счетчиков 7 и 8 прекращается. Ы этот момент времени блок управления 2 выдает сигнал г (фиг. 2), которыи устанавливает счетчик 7 в исходное состояние и перебрасывает триггер 6 в другое устойчивое состояние. Триггер б закрывает вентиль 5. Такие образом, в течение одного периода колебаний исследуемых сигналов в счетчик 8 оказывается записанным число импульсов, пропорциональное мгновенному значению фазового сдвига.

Во второй период колебаний исследуемых

Qi)

5

4 сигналов формирователь 1 вновь вырабатывает импульс напряжения, длительность которого пропорциональна новому мгновенному значению сдвига фаз. Этот импульс поступает в блок управления 2 и открывает вентиль 4.

Теперь уже работает только счетчик импульсов /, так как в предыдущий момент времени лог. «0» с выхода триггера б закрывает вентиль 5. Такое состояние триггер 6 сохраняет до тех пор, пока на его раздельный вход не поступит лог. «1» с выхода схемы 9. Как только счетчиком 7 будет зафиксировано число импульсов, равное предыдущему результату измерения, схема сравнения кодов 9 опрокидывает триггер 6. Вентиль 5 открывается, происходит дозапись импульсов в счетчик 8.

11осле окончания импульса в (фиг. 2) вентиль

4 закрывается, и работа счетчиков 7 и 8 прекращается. Ьлок управления 2 вновь выдает сигнал г (фиг. 2), который устанавливает счетчик 7 в исходное положение и опрокидывает триггер 6. Количество импульсов, дозаписанное в счетчик 8, пропорционально увеличению мгновенного фазового сдвига по сравнению с предыдущим значением.

Если последующее значение мгновенного фазового сдвига оказывается меньше предыдущего, то схема сравнения кодов 9 не воздействует на триггер 6. Количество импульсов, зафиксированное в счетчике 8, не изменяется.

1 аким образом, устройство обеспечивает измерение мгновенных фазовых сдвигов с регистрацией максимального из них в течение выбранного цикла измерения.

Цифровой фазометр мгновенных значений выгодно отличается от прототипа, так как обладает расширенными функциональными возможностями. Данным фазометром можно измерять как текущее значение, так и максимальное мгновенное значение сдвига фаз.

11ричем расширение функциональных возможностей фазометра связано с упрощением его схемы по сравнению с известным. В данном фазометре отсутствует делитель частоты, а сложныи блок управления, содер;кащий реверсивный счетчик импульсов, заменен простым одновибратором.

Формула изобретения

Цифровой фазометр мнговенных значений, содержащий формирователь и блок управления, выход и вход которых объединены и подключены ко входу цепочки, состоящей из последовательно включенных управляемых вентилей, эталонный генератор, подключенный ко второму входу первого вентиля упомянутой цепочки, регистрирующее устройство и два счетчика импульсов, отличающийся тем, что, с целью измерения максимального мгновенного значения сдвига фаз, в него введена схема сравнения кодов и триггер, раздельный вход которого связан с выходом блока управления и со вторым входом первого счетчика, при этом схема сравнения кодов соединена своими равнозначными входами с выходами

600472

-Э(7 С

-З (. }

) 1 ( - пелагее 2= пеооад

+4á2 2

Составите, ь П. Лягин

Тскрсд Л. Гладкова

1,оррскторы: Л. Орлова н О. Тюрина

Редактор И. Ильина

Подписиос

Изд ¹ 335 Тираж 1122

НПО Государственного когиитста Совета Министров СССР ио делано изобретений п открытий

113035, .Чосква, 51с,-35, Ратьиская наб., и. 1 5

Закал 368 7

Типография, пр. Саптнова, 2 одноименных разрядов обоих суммирующих счетчиков импульсов, вход каждого из которых непосредственно связан с выходом соответствующего вентиля, а выход схемы сравнения кодов — со входом триггера, соединенного по выходу со вторым входом второго вентиля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 363932, кл. G 01R 25/00, 02.06.70.

5 2. Авторское свидетельство СССР №489485, кл. G OIR 25/00, 1965.