Фазометр

Фазометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О lI И с А Н и Е („) 610028

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлеио18.03.75 (21) 2113790/21 (51) М, Кл.е

Cj 01 R 25/00 с присоединением заявки №вЂ”

Госудврствеииый комитет

Совета Мииистров СССР

hD делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет— (53) УДК621 317.77 (088.8) (43) Опубликовано 05.06.78. Бюлле тень № 21

45) Дата опубликования описания 15.05.78 (?2) Авторы изобретения

Э. Л.. Барьюднн и A. М. Ковалев

Смоленский филиал Московского ордена Ленина энергетического института (71) Заявитель (54) ФАЗОМЕТР .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть испопьзовано дпя преобразования фазовых сдвигов между двумя напряжениями в постоянное напряжение.

Известен цифровой фаэометр мгновенного 5 значения, позволяющий преобразовать фазовый сдвиг в цифровой код. Такой фазометр основан на кодировании временных ингерваlloB, пропорционапьных временным фаэовым сдвигам и периодам входных сигнапов, с по- )о следующим вычиспением отношения этих кодов и содержит преобразовагепи временных интервалов и периодов исследуемых сигналов в коды, арифметическое устройство, вычисля.ющее отношение попученных кодов и блок уп- > равпения 1

Основным недостатком такого фаэометра явпяегся его сложность.

Известен фазометр где преобразование фазового сигнала в постоянное напряжени су-2О щественно упрощается, при этом выходное постоянное напряжение попучаюг путем формирования импульсного напряжения, дпитепьность импульсов которого пропорциональна времен25 ному фаэовому сдвигу, а период повторения2, периоду исспедуемых сигнапов. Попученное импупьсное напряжение нормируется по амппигуде и осредняется, Выходное напряжение пропорциональное постоянное составпякнцей рассматриваемого импупьсного напряжения, будет пропорционапьно фааовому сдвигy исследуемых сигналов. (2).

Недостатком данного преобразоватепя явпяегся мапое быстродействие, что связано с напичием в таких фаэометрах инерционности в.виде сглаживающего (обычно ЙС)фильтра. цепь изобретения - повышение быстродействия преобразовагепя.

Указанная цепь достигается тем, что в фаэометр, содержащий ycrpoNcrso. управпения, два выхода которого соединены с выходами входного устройства, а один из выходовсв входом осредняюшего устройства, выход которого явпяется выходом всего устройства, введены запоминающие устройства напряжений, пр оп орци онапьных временному фаз овому сдвигу и периоду входных сигнапов, перекидной кпюч, схема сравнения, время - импупьсный преобраэоватепь и два развертывающих устройства, цредствпяаюшие собой разрядны

610028 ц = E(„e Твх/i,,) (21

3 кпючи и пэспедоватепьные КС-цепочки с разными постоянными времени, общие точки которых через разрядные ключи объединены с эбшей шиной фаээмегра, при этом общая точка gC-цепочки с большей постоянной времени через запэминаюшие устройства и перекидной ключ, унравпяемые входы которых соединены с соответствующими. выходами устройства управпения, соединена с первым входом схемы сравнения, а общая точка RC-цепоч- 10 ки с меньшей постоянной времени подкпючена ко второму входу схемы сравнения, выход которой соединен с третьим входом устройства управпения; один из выходов когорого соединен с управляемым входом разрядно-15

r o кпюча RC-цеп эчки с бопьшей постоянной времени непосредственно, а с разрядным кпючем RC-цепочки с меньшей посточниой времени — через время — импупьсный преобразовагепь, погенциапьный вход которого 20 соединен с выходом запоминающего устройства напряжения, пропорциональногэ периоду вход ных сигнапов, а выход подсоединен к четвертэму входу устройства управпения, при этом выводы резисторов КС-цепочек обьединены с шиной источника постоянного напэяжения.

На фиг. 1 приведена функциэнапьная схе-, ма устройства.

Она содержит устройство управпения 1, разрядный ключ 2, конденсатор 3 и резистор 4 RC-цепочки 5 с бопьшей постоянной времени, запоминающие устройства 6 и 7 напряжений, пропорционапьных временному фаэовэму сдвигу и периоду входных сигнапов, перекидной кпюч 8, схему сравнения.9, конденсатор 10 и резистор ll RC-цепочки

12 с меньшей постоянной времени, разрядный кпюч 13, время-импульсный преобразоватепь 14 и осредняюшее устройство 15.

На фиг. 2 приведены временные диаграмВходной сигнал в виде .двух напряжэння, ча 45 тэта следования которых k вх, фазовый сдвиг г поступют на устройство 1, которое формирует иэ этих напряжений интервалы, равнь|е соответственно периоду Твои временному фазовому сдвигу .д ф исследуемых сигнапов (фиг. 2; аиб).

В течение времени Тй, ключ 2 размыке ется и напряжение на конденсаторе 3 нарасJ

М тает. с окончанием периода T кпюч 2 замыкается и разряжает конденсатор 3 и т.д.

Напряжение на конденсаторе 3 в моменты времени Ь4 и ТрХ, равные соответственно

Ц1 и 02, запоминаются устройствами 6 и

7. Дпя укаэанных напряжений с учетом вре4 менных диаграмм, приведенных на фиг. 2, можно записать

-nt /t, 0„= Е (1-6 ) где Ч, — постоянная времени цепочки, выполненной на конденсаторе 3 и резисторе 4;

f — постоянное напряжение, питающее схему.

С выходов устройство 6 и 7 напряжения

Ц и Q> поступают через ключ 8 на первый вход схемы сравнения 9, второй:вход которой соединен с общей точкой конденсатора 10 и резистора 11. Работой кпюча 8 управляет устройство управления 1.

В исходном состоянии ключ 8 устанавливается в попожение, указанное на фиг. 1.

Ключ 13 разомкнут. Напряжение на конденса торе 10 нарастаег до тех пор, пока не сработает схема сравнения 9, что приведет к гюребросу кпюча 8 сигнапом с выхода устройства .1. в нижнее положение. В момент, определяемый равенством нц ряжений на конденсаторе 10 и устройстве 7. происходит повторное срабатывание схемы 9. После этого запуск ае гся пре обр азова тель 1 4 и с и ом ощью ключа 13 производит быстрый разряд конденсатора 10..

Выходные сигнапы схемы 9 поступают на устройство 1 и используются им дпя формирования импульсов, частота следования которых равна f »< "4/ТВОИХ а дпитепь" ность — ф, Гфиг. 2, и).

Это найряжение поступает на вход устройства 15, выход которого является выходом фаз ометр а.

Йпя моментов времени, равных Т,В;, хи, 4 „, можно записать спедующие выражения: где à — постоянная времеии цепочки, выпопненной на конденсаторе 10 и резисторе 11, Иэ выражени (3) и (4) для указанных выше вр еме нных интер вап ов получим

Т - Т -К Т вцх = с вх. " зх где }(м Q g 7 — коэффициент пропорциоД напьн ости.

610028

Попный период повторения импульсного напряжения ГОЛЫХ, поступающего на вход устройства 15, . определяется выражением

ВЫ х Иых и.

1, Еспи выполнить усповие ++ а К ТИ, То дпя 1 можно записать

К

ЬЫХ 1(К ) ЗХ 2 В °

1О

Так как К<<к„о1 к = < 4, то Тв х(ах

17„ и, спедовательнэ f ИЬ! „a g yÂÜ Х В Х

ИЫХ

Устройство 15 нормирует йо амппитуде поступающие на .его вход импупьсы цапряже-15 ния и выдепяет из этого напряжения постоянную сосгавпяющую. Спедовагепьно, выходной сигнап устройства 15 будет пропорционален отношению t и T>>1< т.е. фазовэму сдвигу ф исснедуемых сйгнапов 20 ВЫХ К.

--Ê9

TBblx Кх. ТВх

Попученное на выхэде устройства 15 напряжение пропорционально фазовэму сдвигу входных сигнапэв, а частэга эсредняемого напряжения в 1/ К раз выше частоты входных сигнапов. Поспеднее повышает быстро- gp действие предпагаемого фазомегра. Замена интеграторов RC-цепочками упрощает схему устройства. Кроме того, введение в схему фазометра преобразователя 14, дпя которого выполняется усповие t, =К -Т Х, ис- Зу кпючаег погрешность преобразования, обусповпенную конечным временем разряда конденсатора 10.

Формупа изобретения

Фазомечр. содержащий устройство управления, два входа которого соединены с вы-ходами входного устройства, а один иэ выхэ-45 дэв — со входом осредняющего устройства, выход которого является выходом всего усг-. ройсгва, о т и и ч а ю шийся тем, что, с цепью повышения быстродействия, в него введены запоминающие устройства напряжений, пропэрционапьных временному фаэовому сдвигу и периоду входных сигнапэв, перекидной кпюч, схема сравнения, время-импульсный преобразователь и два развертывающих устройства, представпяющих собой разрядные ключи и поспедовагепьные К, С-цепочки с разными постоянными времени, общие гочки Которых через разрядные кпючи обьединены с общей шиной фазометра, при этом общая гочка КС-цепочки с бэпьшей посгэянной времени через запоминающие устройства и перекиднэй кпюч, управпяемые входы которых соединены с соответствующими выходами устройства управпепия, соединена с первым входом схемы сравнения,. а общая гэчка С-цепэчки с меньшей постоянной времени подкпючена кэ вгорэму вхэду схемы сравнения, выход которой ссединен с третьим входом устройства управления, один из выходов которого динен с управпяемым входом разрядного кпюча ЯС-цепэчки с бопьшей постоянной времени непосредственно, а с разрядным спючом

РС-цепочки с меньшей пэсгояниой времени— через время — имиупьсный преобразователь,,пэтенциапьный вход которогэ соединен с выходом запоминающего устройства напряжения, пропорционального периоду входных сигнапов, а выход подсоединен к четвертому входу устройства управпения, при этом выводы резисторов gC цепочек обьединены с шиной источника постоянного напряжения.

Источники информации, принятые во вни-. мание при экспертизе:

1. Авторское свидетепьсгво СССР

М 373647, кп, 61 01 К 25/04, 12.03.73.

2. Лейгман М.. Б. и др. Транзисторная фазомегрическая приставка с цифровым измеритепьным прибором. Сб. труд., вып. 1, Зпектромеханика и авгомагика, М-С., 1870, с. 41-47, 610023

t

Составитепь Андриевский

P едактор О. Филиппова Техред Е. Давидович .Корректор Н. Яцемирская

Заказ. 3000/33 Тираж 1112 Подписное

БНИИПИ .Государственного комитета Совета Министров СССР по депам изобретений и открытий

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

Фипиап ППП Патент, г. Ужгород, уп. Проектнаи, 4