Цифровой фазометр

Цифровой фазометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социапистическин

Республик

G 01 R 25/00

Взаударатаанный каинтет

СССР йе асалам нзабретеннй н анрытнй (53) УДK 621.317..;

77(088.8) Опубликовано 23,.0232. Бюллетень М 7

Дата опубликования описании 23Р2.82 (72) Авторы изобретения

В.Р.Итварелишвили и В.Д.Акользин о

1=:

Научно-исследовательский институт прикладной геодезии 1 (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР

Изобретение относится к фазоизме рительной технике и предназначено для измерения фазового сдвига в устройства измерения дальности фазовыми методами.

Известен цифровой фазометр, содер" жащий формирователи, элементы И, управляющий триггер (триггер-делитель частоты), триггер фазового интервала, счетчик с индикацией и источники сигнала, соответствующий времени измерения усредняемых значений фазовых сдвигов. Устройство позволяет измерять усредненное значение фазовых сдвигов в Гечение измерительного времени. При случайном попадании импульса конца фазового интервала на время

0t, триггер фазового интервала остается в состоянии Т, т.е. элемент И, формирующий пачки импульсов, открыт в течение ht, и счетные импульсы непрерывно поступают на счетчик с индикацией 11, 2

Однако если Lt ) пТ и сигнал про" падает более чем один раз, то проведение измерений становится невозможным, т.е, устройство обладает высоки" ми погрешностями измерения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является циф" ровой фазометр, содержащий преобразо10, ватель фаза-интервал времени генераУ тор квантующих импульсов и триггер пуска, выходы которых подключены к входам первого элемента И, блок выделения заднего фронта сигнала, вход которого соединен с выходом преобразователя фаза-интервал времени, два пересчетных элемента, выход первого из которых соединен с нулевым входом триггера пуска, счетчик с индикацией, подключенный к выходу второго пересчетного элемента, и блок управления коэффициентом пересчета, выходами соединенный со вторыми входами пересчетных элементов.

907459

В известном устройстве измерительное время задается подсчетом импульсов конца фазового интервала и изменяется в зависимости от частоты исследуемых сигналов. Усреднение результата измерения производится в течение измерительного времени 9 КТ.

Таким образом, при исчезновении импульса конца фазового времени на время ь измерительное время увеличивается до 6 = 8 +М (21.

Однако в течение и счетные импульсы поступают в счетчик и вносят грубые погрешности измерения, При

zt = &, т.е. О =26, погрешность из" мерения составляет более 1003.

Цель изобретения - повышение точности измерения при наличии низкочастотной помехи.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой фазометр, содер" жащий преобразователь фаза-интервал времени, генератор импульсов и триггер пуска, выходы которых соединены с входами первого элемента И, блок выделения заднего фронта сигнала, вход которого соединен с выходом преобразователя фаза-интервал времени, два пересчетных элемента, выход первого из которых соединен с нулевым входом триггера пуска, счетчик с индикацией, подключенный к выходу второго пересчетного элемента, и блок управления коэффициентом пересчета, выходами соединенный с входами первых пересчетных элементов,введены триггер разрешения, второй и третий элементы И, третий и четвертый пересчетные элементы и элемент

ИЛИ, причем входы второго элемента ао

И соединены соответственно с выходом блока выделения заднего фронта сиг" нала и с выходом триггера пуска, а выход - с единичным входом триггера разрешения и входом первого пере45 счетного элемента, входы третьего элемента И соединены соответственно с выходами триггера разрешения и генератора импульсов, входы элемента

ИЛИ подключены к выходам последних пересчетных элементов, а выход соединен с нулевыми входами этих элементов и триггера разрешения, счетный вход третьего пересчетного элемента соединен с выходом первого элемента И, счетный вход четвертого пересчетного элемента соединен с входом второго пересчетного элемента и с выходом третьего элемента И.

На фиг. 1 представлена функциональная схема фазоизмерительного устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы (Ug и U - опорный и исследуемый сигналы; U - пачки импульсов, соответствующие измеряемому фазовому сдвигу; Ug - усредняемые 3а К периодов пачки импульсов, регистрируемые счетчиком с индикацией).

Цифровой фазометр содержит пре" образователь 1 фаза-интервал времени, генератор 2 квантующих импульсов и триггер 3 пуска, выходы которых соединены со входами первого элемента 4 И, служащего для формирования пачки импульсов, длительность которых равна интервалу фазового сдвига. Кроме того,:фазометр содержит блок 5 выделения заднего фронта сигналов, вход которого соединен с выходом преобразователя 1, и два пересчетных элемента 6 и 7, один для формирования сигнала по окончании времени измерения, другой для усреднения результата измерений. Выход пересчетного элемента 6 соединен с нулевым входом триггера 3, Счетчик 8 с индикацией подключен к выходу второго пересчетного элемента 7, а блок 9 управления коэффициентом пересчета выходами соединен с вторыми входами первых пересчетных элементов 6 и 7 и служит для задания одинаковых для обоих пересчетных элементов 6 и 7 коэффициентов пересчета.

Триггер 10 разрешения выполняет функцию включения-выключения пересчетного элемента 7. Входы второго элемента 11 И соединены соответственно с выходом блока выделения заднего фронта сигнала и с выходом триггера 3 пуска, а выход — с единичным входам триггера 10 разрешения и с входом первого пересчетного элемента 6, Входы третьего элемента 12 И соединены соответственно с выходами триггера 10 разрешения и генератора

2 квантующих импульсов.

Третий и четвертый пересчетные элементы 13 и 14 представляют собой два счетчика одинаковой емкости,служащие для формирования сигнала запрета счета результата измерения.Входы элемента 1 ИЛИ подключены к выходам пересчетных элементов 13 и 14, а выход соединен с нулевыми входами элементов 13 и 14 и триггера 10 разрешения. Счетный вход третьего пере5 90745 счетного элемента 13 соединен с выходом первого элемента 4 И, счетный вход четвертого пересчетного элемента 14 соединен со входом второго пересчетного элемента 7 и с выходом третьего элемента 12 И.

Фаэометр работает следующим образом.

В исходном состоянии триггеры 3 и

10, пересчетные элементы 6 и 7 и 10 счетчик 8 установлены в нулевое состояние.

Входные сигналы поступают по двум каналам на преобразователь 1 фазаинтервал времени. При подаче сигнала

"Пуск" на триггер 3 пуска и при поступлении сигнала от преобразователя

1 элемент 4 И начинает пропускать квантующие импульсы генератора 2, формируя пачки. Эти импульсы поступают в пересчетный элемент 13. Содержимое пересчетного элемента 13 непрерывно переписывается в дополнительном коде в пересчетном элементе

14, емкость которого равна емкости элемента 13. В результате, если содержимое элемента 13 равно

N)

Lp

30 торых соответствует максимально воз можному фазовому сдвигу, равному 27. где 7 - длительность импульса,формируемого в преобразователе 1 фаза-интервал, време" ни, равная фазовому интервалу между входными сигна35 лами; период повторения квантующих импульсов, то содержимое пересчетного элемента

49

14 N = N — N, где !1 — емкость пересчетного элемента.

По .кончании каждого импульса от преобразователя 1 фаза-интервал времени элемент 4 И закрывается, а в

45 блоке 5 выделения заднего фронта сигнала формируется импульс, который через открытый элемент 11 И запускает триггер 10 разрешения, и регистрируется в пересчетном элементе 6.

Разрешение счета с триггера 10 подается на элемент 12 И, который начинает пропускать квантующие импульсы в пересчетный элемент 14, Поскольку пересчетный элемент 14 уже был заполнен до уровня Ng = М - N<, то до момента его переполнения в него запишется n = N< квантующих импульсов.

Такое же количество импульсов запи9 6 шется и в пересчетный элемент 7. Импульс переполнения пересчет, ого элемента 14 через элемент 15 ИЛИ устанавливает триггер 10 разрешения в

"0" и закрывает элемент 12 И. Пересчетные элементы 13 и 14 также обнуляются.

Подсчет импульсов в пересчетном элементе 7 прекращается. При непре" рывном поступлении сигналов на входы преобразователя 1 фаза-интервал времени процесс записи в пересчетных элементах периодически повторяется, После поступления на пересчетный элемент 6 К сигналов заднего фронта от блока 5 выделения заднего фронта сигнала (К задается блоком 9 управления) на выходе пересчетного элемента 6 появляется сигнал, который переключает триггер 3 пуска в исходное состояние, вследствие чего элемент 4 И закрывается и не ропускает квантующие импульсы в пересчетный элемент 13. Триггер 10 разрешения также находится в нулевом состоянии и в пересчетный элемент 7 также не поступают квантующие импульсы.

Таким ооразом, через К периодов входных сигналов в счетчике 8 с индикацией появляется усредненное за

К изменений значение фазового сдвига.

При случайном пропадании входного сигнала преобразователя 1 фазаинтервал времени, т.е. при наличии низкочастотной помехи по входу, преобразователь 1 фаза-интервал времени формирует импульсы, длительность коПри этом количество квантующих импульсов, записанное в пересчетном элементе,13 М „ = 2У. Импульс переполнения элемента 13 через элемент

15 ИЛИ обнуляет пересчетные элементы 13 и 14, подготавливая их для последующего измерения.

Такое построение цифрового фазометра позволяет формировать сигнал запрета счета результатов измерения при случайном исчезновении сигналов на его входе. Поскольку импульсы в счетчике с индикацией не поступают в этот момент, то ошибка не допускается. Таким образом, точность измерения фазометра при наличии низкочастотной помехи на входе повышается.

7 формула изобретения

907459

Цифровой фазометр, содержащий преобразователь фаза-интервал времени, генератор импульсов и триггер пуска, выходы которых соединены с входом первого элемента И, блок выделения заднего фронта сигнала, вход которого соединен с выходом преобразователя фаза-интервал времени, два пере- 1В счетных элемента, выход первого из .которых соединен с нулевым входом триггера пуска, счетчик с индикацией, подключенный к выходу второго пересчетного элемента, и блок управления коэффициентом пересчета, выходами соединенный с вторыми входами первых пересчетных элементов, о т л и ч а ю шийся тем, что, с цельь . повышения точности измерения при на" личии низкочастотной помехи, в него введены триггер разрешения, второй и третий элементы И, третий и четвертый пересчетные элементы и элемент

ИЛИ, причем входы второго элемента

И соединены соответственно с выходом блока выделения заднего фронта сигнала и с выходом триггера пуска, а выход - с единичным входом триггера разрешения и входом первого пересчетного элемента, входы третьего элемента И соединены соответственно с выходами триггера разрешения и генератора импульсов, входы элемента ИЛИ подключены к выходам последних пересчетных элементов, а выход соеди" нен с нулевыми входами этих элементов и триггера разрешения, счетный вход третьего пересчетного элемента соединен с выходом первого элемента

И, счетный вход четвертого пересчетного элемента соединен с входом второго пересчетного элемента и с выходом третьего элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

И 514251, кл, 6 01 R 25/00 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

К 216841, кл. G 01 R 25/00, 1968.

907459

Составитель Н.Агеева

Редактор.Р, щижа Техред Е,Xаритонyик Корректор E.Ðoøíî

Заказ 582/53 Тираж 739 Подписное

ВНИИХИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий t33035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4