Цифровой фазометр

Цифровой фазометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советския

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Опубликовано 151 230. Бюллетень Ио 4 6

Дата опубликования описания 201280 (51) М. Кл.

G 01 R 25/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621 ° 317. .77(088.8) (72) Авторы изобретения

А. С. Витер, Т. Г. Галамай, В. Б. Дудыкевич и А. Я. Скобылко (71) Заявитель

Львовский ордена Ленина политехнический институт

{ 54 ) ЦИФРОВОИ ФАЗОМЕТР

Изобретение относится к измерительной технике.

Известен цифровой фазометр, содержащий формирователи управляющих импульсов из входных сигналов, электрон-5 ные ключи, генератор образцовой частоты, реверсивный счетчик импульсов, блок управления, триггер, схему совпадения, делитель частоты на 360, регистрирующий счетчик t1j. 10

Однако он обладает низким быстродействием. . Наиболее близким по технической сущности к изобретению является цифровой фазометр, содержащий формирова- 1g гели управляющих импульсов из входных сигналов, ключ, управляющий ключ, элемент И, генератор образцовой часготы, общий двоичный счетчик импульсов, двоичный счетчик импульсов сдви- 2Q га фазы, двоичный счетчик импульсов периода, два блока элементов совпадений, элемент ИЛИ, делитель частоты, регистрирующий счетчик, блок управления (2 ). 25

Недостатки этого устройства — черезмерная сложность и достаточно низкая надежность.

Цель изобретения — повышение наде>кности работы устройства. 30

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой фазометр, содержащий блок управления, ко входам которого подключены выходы первого и второго формирователей входных импульсов и выход суммирующего счетчика, первый выход блока управления соединен со входом первого ключа, второй вход которого подключен к выходу генератора образцовой частоты, а выход соединен со входом суммирующего счетчика, выходы разрядов которого соединены с сигнальными входами первого блока элементов совпадения и управляющими входами второго блока элементов совпадения, второй и третий ключи, введены реверсивный счетчик и блок вычитания, причем суммирующий вход реверсивного счетчика соединен через второй ключ с выходом генератора образцовой частоты, а вычитающий вход соединен через третий клчч с выходом блока вычитания, управляющие входы второго и третьего ключей подключены соответственно Ко второму и третьему выходам блока управления, выходы разрядов реверсивного счетчика подключены к управляющим входам первого блока элементов совпадения и к сигнальным входам второго блока элементов соз788025 падения, при этом выходы первого и второго блоков элементов совпадения соединены со входами блока вычитания частот.

На чертеже представлена структурная схема цифрового фазометра.

Цифровой фазометр содержит формирователи 1 и 2 входных импульсов, блок 3 управления, ключи 4-6, блок 7 вычитания, реверсивный счетчик 8, суммирующий счетчик 9, блоки 10 и 11 элементов совпадения, генератор 12 образцовой частоты.

В исходном состоянии ключи 4-6 закрыты, счетчики 8 и 9 находятся в нулевом состоянии.

Работает цифровой фазометр следую щим образом.

С прохождением первых импульсов входных сигналов блок 3 управления открывает ключ 4 на время, пропорциональное измеряемому сдвигу фаз.

Число и . в реверсивном счетчике 8 по окончанйи интервала времени с будет равно

Мс= fo c. где fg — образцовая частота генератора 12.

Одновременно с окончанием записи й; блок 3 управления открывает ключ б. Число в суммирующем счетчике 9 изменяется во времени по закону и()=f (2) (3) f4 = fo N8(Nh у гдв N — коэффициент пересчета счетчиков 8 и 9.

Реверсивный счетчик 8, блок элементов совпадения 11 и блок вычита-, ния 7 при указанных связях образуют делитель частоты с отрицательной обратной связью. Частота следования импульсов на выходе этого делителя, управляемого кодом счетчика 9, равна

1 Иt„+М, Эта частота поступает на вычитаквций вход реверсивного счетчика 8. Число в счетчике 8 уменьшается cт значения

N o H eHH N< в соответствии с выражением й8(t) = N — 5 Е (t) 4С = N-„——

0 4 Ни+К9Ю Г О О й+М К) ь 9

Суммирующий счетчик 9 и блок 10 при указанных связях представляют собой умножитель частоты, управляемый кодом реверсивного счетчика 8. Частота следования импульсов на выход этого двоичного умножителя равна

Продифференцировав уравнение (5), получим

<+(+) a (6) о +N (<) п 9

С учетом выражения (2) имеем )нэ (+.), э () а

Решением последнего дифференциального уравнения с учетом пределов изменения переменных является выражение

N (8) (7) Учитывая, что

15 йв11,= t (9) время заполнения счетчика частотой в, получим

N (() = 4 т„ оМ") (10) 20

Если принято, что

T = t + 1, 25 где Т вЂ” период исследуемого сигнала, а также учитывая выражение (1), получим окончательное выражение для чи 8 (12) и = N

8 т

Таким образом, по окончании преобразователя в реверсивном счетчике 8 фиксируется число, пропорциональное фазовому сдвигу. Время преобразования в делителе частотЫ определяется из выражения (11) Т (13)

Это означает, что блок 3 управления открывает ключ 5 только после первого переполнения суммирующего счвтчика 9. Для получения результата отсче45 та в единицах измерения фазы коэффициента пересчета счетчиков 8 и 9 выбирают кратным 360 - 10 " (К вЂ” целое число). Тогда уравнение (12) принимает вид

50 й8 = 360 10 КС/Т = х (14) Изобретение осуществляет измерение сдвига. фазы в два этапа: на первом этапе измеряется значение величины

С, на, втором определяется отношение Г/T.

Время измерения в предложенном устройстве, как и в известном фазометре, не превышает двух периодов

60 входной частоты.

Таким образом, включение в состав устройства блока 7 вычитания и ревер,сивного счетчика 8 и изменение связей позволяют существенно повысить надежф5 ность предложенного устройства, со788025

Формула изобретения

Составитель Е. Мосолкоа

Редактор М. Ткач Техред Н.рабурка Корректор И. Муска

Заказ 8344/52 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 хранив прн этом вйсокое быстродействие н точность.

Цифровой фазометр, содержащий блок управления, ко входам которого подключены выходы первого и второго формирователей входных импульсов и выход суммирующего счетчика, первый выход блока управления соединен со входом первого ключа, второй вход которого подключен к выходу генератора образцовой частоты, а выход соединен со входом суммирующего счетчика, выходы разрядов суммирующего счетчика соединены с сигнальными входами пер- f5 вого блошка элементов совпадения и управляющими входами второго блока элементов совпадения, второй и третий ключи, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности що работы устройства, в него введены реверсивный счетчик и блок вычитания; причем суммирующий вход реверсивного счетчика соединен через второй ключ с выходом генератора образцовой частоты, а вычитающий вход соединен через третий ключ с выходом блока вычитания, управляющие входы второго и третьего ключей подключены соответственно ко второму и третьему выходам блока управления, выходы разрядов реверсивного счетчика подключены к управляющим входам первого блока элементов совпадения и к сигнальным входам второго блока элементов совпадения, при этом выходы первого и второго блоков элементов совпадения соединены со входами блока вычитания частот.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 270065, кл. G 01 к 25/00, 05.04,70.

2. Авторское свидетельство СССР

В 296053, кл. G 01 R 25/00, 06.08.72.