Цифровой фазометр
Иллюстрации
Реферат
,1 !! !
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик (11) 602879
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено26.01.76 (21) 2316268/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано15.04.78. Бволлетень № 14 (51) М. Кл, (P1 R 25/00
Гваудврвтванный накатит
Саввта ввннистрав СССР нв данам нвабрвтвянй и атярытнй (53) УДК 621. 317,77 (088, 8) (45) Дата опубликования описания 270378 (72) ) втор изобретения
Ю.Н. Мартыненко. P1) Заявитель
\ (54) ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР
Изобретение относится к радиоизмерительной технике.
Известен цифровой фазометр, который содержит входные формирователи опорного канала, устройство сравнения кодов, аналого-цифровой преобразователь, преобразователь фаза-код, устройство статической обработки, устройство пе.редачи кода и обеспечивает повышение точности измерения фазы при наличии )О шумовых помех t1J.
Недостатком данного фазометра является то, что в нем статически обрабатываются данные за несколько периодон измеряемого сИгнала, причем поступают 15 данные на устройство .статической обработки один раэ в каждый период измеряемого сигнала. В связи с этим исключается испольэонание статической обработки при измерении фазы однократ- ЯО ных сигналов и существенно удлиняется время измерения фазы периодических сигналов.
Целью изобретения янляется повышение точности измерения фазы на интер- 25 вале в один период измеряемого сигнала.
Цель достигается тем, что в цифровой фазометр, содержащий формирователь опорного канала, устройство сравнения. ЗО кодов и аналого-цифровой преобразонатель, введены накапливающий сумматорвычитатель, генератор импульсов отсчета фазы, кольцевой счетчик начальной установки фазы, счетчик-формирователь угловых интервалов и регистр фазы, при этом выход генератора импульсов отсчета фазы через один иэ входов счетчика-формирователя угловых интервалов соединен с первым входом накапливающего сумматора-вычитателя и через последовательно соединенные кольцевой счетчик начальной установки фазы, устройство сравнения кодов и счетчик-формирователь угловых интервалов — со вторым входом накапливающего сумматоранычитателя, другой вход устройства сраннения кодов подключен к третьему входу накапливающего сумматора-вычитателя и выходу регистра фазы, входы которого соединены соответственно с выходом накапливающего сумматора-вычнтателя и одним из выходов счетчика-формирователя угловых интервалов, соединенного с четвертым входом накапливающего сумматора-вычитателя, пятый вход которого через аналого-цифровой преоб" разователь подключен ко входу цнфроного фаэометра по шине измеряемого ка нала.
602879 нар я ну
Ч
Ееее аеа ещ
{1) (2) На чертеже представлена блок-схема предлагаемого цифрового фазометра.
Цифровой фаэометр содержит формирователь 1 опорного канала, вход которого соединен с шиной 2 сигнала опорного канала, генератор 3 импульсов отсчета фазы, кольцевой счетчик 4 начальной установки фазы, счетный вход 5 которого соединен с выходом генератора 3, кодовый вход соединен с внешними шинами б кода начальной установки фазы и вход 7 стробирования записи кода соединен с выходом формирователя 1, устройство сравнения кодов 8, один вход которого соединен с выходом кода счетчика 4, регистр фазы 9, выход которого соединен с другим входом устройства сравнения кодов 8, счетчик-формирователь 10 угловых интервалов, счетный вход 11 котор< го соединен с выходом генератора 3 и вход начала счета 12 соединен с выходом устройства сравнения кодов 8, накапливающий сумматор-вычитатель 13, аналого-nH4>pomona преобразователь 14, вход которого соединен с измеряемым каналом 15, а выход соединен с пятым (кодовым) входом 16 накапливающего сумматора-вычитателя 13, первый вход накапливающего сумматора-вычитателя для стробирования накопления по кодовому входу 16 соединен с выходом 17 импульсов интервалов накопления счетчика-формирователя 10 угловых интервалов, второй вход (вход коммутации знака операции) накапливающего сумматора-вычитателя 13 соединен с выходом 18 сигнала интервала вычитания счетчика-формирователя 10 угловых интервалов, третий (кодовый) вход 19 накапливающего сумматора-вычитателя 13 соединен с выходом регистра фазы 9, четвертый вход накапливающего сумматора-вычитателя для стробирования суммирования по кодовому входу 19 и последующей установки в нуль накапливающего сумматора-вычитателя 13 соединен с выходом 20 импульса окончания М циклов счетчика-формирователя 10 угловых интервалов, выход накапливающего сумматора-вычитателя 13 соединен с кодовым входом регистра фазы 9 и вход стробирования записи кода в регистр фазы 9 соединен с выходом 20.
После выдачи импульса начала отсчета фазы опорного канала, ссответствующего числу импульсова „ задержки начала формирования и фазовому сдвигу начала формирования Р„ф, устройство сравнения кодов 8 запускает счетчик-формирователь 10 угловых интервалов по входу 12
Значения P„ è пнф описываются формулами где Ч> — значение кода в регистре фазы 9; — значение кода начальной установки фазы на шинах б;
5 — период следования импуль9 сов генератора 3; — частота измеряемого сигнала.
После запуска фазометра счетчик10 формирователь 10 угловых интервалов путем подсчета импульсов генератора 3 формирует импульсы интервалов накопления через число подсчитываемых импульсов, соответствующих К угловым
)5 градусам в интервалах от Оодо (180 —
25) и от 180 до (360Π— 2Ü), где Ь больше нуля и меньше 90; образуя таким образом две пачки равного числа импульсов за один период измеряемого сигнала с интервалом между ними, соответствующим сдвигу 2h угловых градусов.
Импульсы интервалов накопления инициируют суммирование кодов мгновенного значения напряжения измеряемого канала, поступающих от аналого-цифрбвого преобразователя 14 на вход 16 накапливающего сумматора-вычитателя 13, причем коды амплитуд в интервале от 0 до (180 — 26) суммируются со знаком минус в соответствии с сигналом интервала вычитания, подаваемого с выхода 18 на вход коммутации знака операции накапливающего сумматора-вычитателя 13. Если пачки импульсов интервалов накопления расположены не симмет35 рично относительно максимума измеряемого сигнала, а именно, сдвинуты с опережением (запаздыванием), то накопленная сумма будет иметь положительный (отрицательный) знак и пропорциональ40 на сдвигу. Зта сумма продолжает накапливаться в течение М циклов (периодов измеряемого напряжения). После окончания М циклов по импульсу с вы,хода 20 накапливающий сумматор-вычи45 татель 13 складывает накопленную сумму со значением кода, содержащимися в регистре фазы 9, скорректированный код переписывается в регистр фазы 9 и накапливающий сумматор-вычитатель обну50 ляется. Таким образом, в соответствии с формулой (1), сдвигается начало формирования пачек импульсов интервалов накопления а на относительно импульса начала отсчета фазы опорного канала и, следовательно, максимума измеряемого сигнала, отслеживается симметричное формирование двух пачек импульсов интервалов накопления относительно максимума измеряемого сигнала, а в регистре фазы 9 содержится
60 код фазы измеряемого сигнала.
Значение фазы определяется выражением PÐ1., = РР1 Ец(, (Ь) 90 - 2Ь (Q)
602879 — угловой интервал накоплеФормула изобретения
Составитель П. звягин
Редактор Н. Зайцева Техред А.Богдан КооректорН.Ковалева
Заказ 1841/41 Тираж 1112 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035 Москва, Ж-35 Раушская наб °, д. 4 5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 где И вЂ” количество циклов измере- ния1
- р, — значение кода в регистре фазы после j, -ой коррекции;
U — мгновенные значения напряжения измеряемого сигнала; — число импульсов интервалов накопления эа один период измеряемого сигнала; с — коэффициент пропорциональности; ния.
Таким образом, данный фаэометр позволяет повысить точность измерения фазы на интервале в один период измеряемого сигнала и повысить скорость измерения фазы.
Цифровой фазометр, содержащий формирователь опорного канала, устройство сравнения кодов, аналого-цифровой преобразователь, о т л и ч а ю щ и йя тем, что, с целью повышения точности измерения фазы иа интервале в один период измеряемого сигнала, в него дополнительно введены накапливающий сумматор-вычитатель, генератор импульсов отсчета фазы, кольцевой счетчик начальной установки фазы, счетчик-формирователь угловых интервалов и регистр фазы, при этом выход генератора им. пульсов отсчета фазы через один из входов счетчика-формирователя угловых интервалов соединен с первым входом накапливающего сумматора-вычитателя и через последовательно соединенные кольцевой счетчик начальной установки фазы, устройство сравнения кодов и счетчик-формирователь угловых интервалов — со вторым входом накапливающего сумматора-вычитателя, другой вход
15 устройства сравнения кодов подключен к третьему входу накапливающего сумматора-вычитателя и выходу регистра фазы, входы которого соединены соответ ственно с выходом накапливающего сум20 матора-вычитателя и одним из выходов счетчика формирователя угловых интервалов, соединенного с четвертым входом накапливающего сумматора-вычитателя,пятый вход которого через аналого-цифровой преобразователь подключен ко входу цифрового фазометра по шине измеряемого канала.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Авторское свидетельство СССР
Р 331330, кл. О 01 1 25/00, 1970.