Цифровой фазометр

Цифровой фазометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е ц659984

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.10.76 (2! ) 2414705/18-21 (51) И. Кл.-

О 01R 25/00 с присоединением заявки М

ГосУдаРственный комитет (23) П,пори ло делам изобретений (43) ОпУбликовано 30.04.79. Бюллетень No 16 (53) УДК 621.317.373 (088,8) и открытий (45) Дата опубликования описания 30.04.79 (72) Авторы изобретения

С, П. Панько и P. Н. Сибгатулин

Красноярский политехнический институт (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ФАЗОМ ЕТР

Изобретение относится к электрорадиоизмерительной технике и может быть использовано при разработке фазометров повышенной точности.

Известны цифровые и аналоговые фазометры, работающие в широком диапазоне частот входных напряжений. Эти фазометры содержат стробоскопические преобразователи частоты, причем преобразованная частота поддерживается постоянной с по- 10 мощью системы ФАПЧ (1).

Недостатком известных устройств является низкая точность измерений.

Цель данного изобретения — повышение точности фазометра. 15

Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее первый и второй стробоскопические преобразователи, соединенные с генератором стробимпульсов, первый и второй формирователи, триггер, квантующий генератор, соединенный с времязадающим делителем, один из выходов которого соединен с входом устройства логической обработки, второй вход которого подсоединен к выходу счетчика, снабжено вы- 25 сокочастотным коммутатором, фазовращателем, первым и вторым полосовыми фильтрами и элементом И, причем один из входов высокочастотного коммутатора через фазо вращатель соединен с одним из входов вто- 30 рого стробоскопического преобразователя, другой его вход подсоединен ко второму выходу времязадающего делителя, выход высокочастотного коммутатора соединен со входом первого стробоскопического преобразователя, выходы первого и второго стробоскопического преобразователей, соответственно через первые и вторые последовательно включенные полосовые фильтры и формирователи подсоединены к первому и второму входам коммутатора, который сосдинсн также со входом генератора стробимпульсов, третий вход коммутатора соединен со вторым выходом устройства логической обработки, выход коммутатора через триггер соединен с одним из входов элемента И, два других входа которого подсоединены соответственно к квантующсму генератору и третьему выходу времязадающего делителя, а вы.;од присоединен ко входу счетчика.

Структурная схема устройства приведена па чертеже. Устройство содержит высокочастотный коммутатор 1, фазовращатсль 2, стробоскопические преобразователи 3 и 4, полосовые фильтры 5 и 6, генератор стробимпульсов 7, формирующие устройства 8 и 9, коммутатор 10, квантующий генератор

11, триггер 12, времязадающий делитель 13, элемент И 14, устройство логической обработки 15 и счетчик 16.

Работает измеритель следующим образом. ) > я

10!

5 0

17ассмотрим рябо? ь слу щ, когд,(измеряемый фазовый сдш(г лсжпг I) пределах (Π— 180) . Высокочастотный «оммутатор 1 и(л(очси таким 0()pHООМ, что с гробирсобрязова гель 3 иодклю 1(. и к первому вход, I(pllбора. На выходах стробирсоорязовятслсй 3

H 4 Iii)д 13():<д(ис(!?исГ<1 ст()О()!1(>(и< С11><. 013 ()т гсис р;17 ор с(строб и(<(и 3 .(ь 013 7 0051iiii 1)гя пр<..ООРс13013Я И Ис1Я Iс1С I О 1 с>. (1)01)) IHP>, (()i(?HO МCTройства 8 и 9 прсобразу(от сииусоидальиос

I1H I1P5Ii1(0H?10 С Выходс1 Г(ОЛОСОВЫХ ФИЛЬТРОВ

5 и (> B Острокоисчиыс H(<(IIATlbcbi, иривязсlиИ Ы С К И ОЛ 0 Ж И С, 1 !И 1 Ы 1> H (T(С В 1>1 М И С 1) С Х ОД с) (>! их(>диых напряжений. Эти имиул(сы, пройдя через коммутатор 10 (сп> работа будет

Описаис(llliii(C), > Ilp 113 151(OТ 11»(гг(. .1)ом 12 Тяк, ЧТО Ol(13!>11)с(бс(ГЬ(13с(СТ ИР ЯМ(73 ГО, I!>И ЫС ИМ пульсы, длительность которых пропорциональна изъ(ерясх(ому фазовому сдвигу. В элементе И 14 происходит квантование импульса с триггера 12 импульсами квантующсго генератора 11 13 тсчс(ше постоянного времени измерения, формируемого врсмязадающим делителем 13. Общее количество импульсов, прошсдшсе па выход элемента И 14, просчитывается счетчиком 16.

Преобразованная частота на выходе стробпреобразоватсля определяется из условия: /> >ч) — — F„..: nfp, либо Г,ч) — — ri fp — Г,),-, где F„,.-- частота входного сигналя;

/p — частота стробимпульсов;

>г — номер гармоники, Таким 001)азом, прсобр азов я ни с! я ястотсl при фиксированной fp изменяегся в llpcделах(0 — -f p/2) . Полосовыс фильтры необходимы в связи с тем, что измерение фазовых сдвигов на частотах, прилсга(ощих к

О и fp/2, затруднено. В случае, если преобразованная частота ис попадает в полосу полосового фильтря, необходимо сдвинуть частоту стробимиул<,сов ия ис«оторую вслп шиу, чтобы обеспечить иормяльиу10 работу измерителя.

Псрснос фазовых сдвигов (IB нижнюю и боковыс Hpll строооскопичсском прсобразова (Hi! частоты происходит одинаково по модулю, ио с противоположными знаками. Это значит, что если фазовый сдвиг IQ?KHT в интервале (0 — 360), необходим учет смены знака при перенесении (разОВОГО Сдвига HB Ни >кнlо!О H;IH ЕСрхн(010 боковыс полосы.

Рассмотрим работу в слу (ас, когда измеряемый фазовый сдвиг лежит в пределах (Π— 360) . Дл>1 определения знака, с которым персиосится фазовый сдвиг, необходимо определить, иа какой боко!3011! (иижисй или верхней) происходит работа. В этом случае по команде с врсмязадающсго делителя 13 высокочастотный коммутатор 1 подключает стробпреобразователь 3 ко второму входу прибора через фазовря(цатель

2 (отрезок кабеля известной длины). Ern длина рассчитывается таким образом, чтобы на верхней частоте входного сигнала

0г

4(?

i5

)5

05 фазовый сдвиг, вносимый фазовращателем

2, был меньше 180 .

Тогда при работе иа верхней боковой в

"1cт1ик будет записано число, лежащее и пределах (0---180) . При работе иа нижней боковой в счетчик будет записано число, лс?кя(цсс> в пределах (180 --360) . Устрс?(с7 ьч> логи чс ской обработки (дсшифрято ))

15 при работе иа нижисй боковой выдаст команду иа псреклк)чение коммутатора . .О.

В результате этогO короткие и:

16 иячнст иидицировать величину q;, a нс (360 — (р), как это было бы без учета смены знака.

Таким образом, измерение осуществляется в широком диапазоне (астот в пределах (0 — -360) .

Формула изобретения

Цифровой фазометр, содержащий первый и второй стробоскопические преобразователи, сосдинениые с генератором стробимпульсов, первый и второй формирователи, триггер, квантующий генератор, соединенный с врсмязадающим делителем, один из выходов которого соединен с входом устройства логической обработки, второй вход которого подсоединен к выходу счетчика, о Tл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения точности, ои снабжен высокочастотным комму!атором, фазоврашателсм, первым и вторым полосовыми фильтрами и сборкой, причем один из входов высокочастотного коммутатора через фазовращатель соединен с одним из входов второго стробиру(ощсго преобразователя, другой его вход и<>дсосдинеи ко второму выходу времязядяющсго делителя, выход высокочастотного коммутатора сосди со входом г.ервого стробирующего преобразователя, вых(>ды первого и второго стробирующих прсобрязова гелей соответственно через пер:зые и вторые последовательно соединенные полосовыс фильтры и формирователи подсоединены к первому и второму входам коммутатора. который соединен также со входом генератора стробимпульсов, третий вход коммутатора соединен со вторым выходом устройства логической обработки, выход коммутатора через триггер соединен с одним из в: одов; борки, двя других входа которой подсоединены соответственно к квя(пующсму генератору и третьему выходу времязадающего делителя, а выход присоединен ко входу счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 578626, кл. G 011(25/00, 1977.

2. Техническое описание фазометра

Ф КГ-12.

659984

Вх.1 к,2

Заказ 689/2 Изд, Хо 297 Тираж 1089 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр, Сапунова, 2

Составитель Н. Филиппова

Редактор Д. Мепуришвили Техред JI. Котова

Корректоры: P. Беркович и 3. Тарасова