Цифровой фазометр

Цифровой фазометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (,974299

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетскнк

Социвпнстическнк

Республнк (6l ) Дополнительное к авт. свкд-ву (22) 3 ss eHo 21,03.77 (2I ) 2463627/18-2 1 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15.11.82. Бюллетень М 42

Дата опубликования опнсания 15.11.82 (51) М. Кл.

6 01 R 25/00

@вударотвеииый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК621 31.7..77(088.8) ::!

В. П. Майко, Н. A. Ярославцев и А. Н. Писецкий

1

Геленджикское отделение Научно-исследовательскогр института моргеофиэики Научно-производственного объединения--Южмщц ео (72) Авторы изобретения (7)) Заявитель (54) БИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР

Изобретение относится к радиотехническим измерениям, в частности к радиогеодезическим и радионавигационным фазовым измерениям. Фазометр предназначен для измерении разности фаз двух сигналов.

Известен цифровой фаэометр, содержащий формирующее устройство, состоящее иэ усилителей-ограничителей, формирователей импульсов и управляемых триггерьв, 1о схемы совпадения, схемы ИЛИ, счетчик импульсов, первый и второй формирователи импульсных последовательностей счет ных импульсов со сдвигом 180 и 90о между ними, схему ограничения измери- 15 тельного времени, выполненную в виде задаюшего генератора, делителя частоты счетных импульсов, триггера схемы совпадения и переключателя на входе

2О управляемых импульсов. Схема позволяет измерять малые углы, а также установить нуль фаэометра при подаче на оба входа одного и того же напряжения (1) .

Недостатками фазометра являются низкая помехозащищенность, измеряемые сигналы должны быть непрерывными, без пауз и включений, так как в противном случае счет импульсов может остановить ся на любом числе, что дает неверный результат измерения.

Известен цифровой фаэометр, содержаший два входных формирующих устройства, два ключа, логическую схему сравнения, реверсивный счетчик, генератор счетных импульсов, два делителя счетчика, один из которых с переменным коэффициентом деления. Схема фазометра обеспечивает следящий режим работы и позволяет получать результат фазового измерения без перестройки в широком диапазоне частот 2), Недостатком известного фазометра является низкая помехозащищенность широкополосных измерений разности фаэ.

Бель изобретения - повышение помехозашишенности широкополосных измерений разности фаз.

974299 4

Цель достигается тем, что в цифровой фазометр, содержащий генератор счетных импульсов, выход которого соединен с одним из входов ключевого элемента, делитель-счетчик с переменным коэфрициентом деления, один из входов которого соединен с выходом ключевого элемента, делитель-ечетчик с постоянным коэффициентом деления, первый реверсивный счетчттк, вычитающий вход которого соеди-1О нен с выходом делителя-счетчика с постоянным коэффициентом деления, введены устройство сравнения весов кода, второй реверсивный счетчик, коммутатор, триггер формирования разности фаз и устройство .15 сравнения, причем импульсные входы второго реверсивного счетчика связаны с импульсными выходами устройства сравнения весов кода через коммутатор, информационные входы которого соединены с соответст-26 вующими информационными выходами первого и второго реверсивных счетчиков, поразрядно соединенных с соответствующими входами устройства сравнения весов кода, входы устройства сравнения соеди- .25 иены соответственно с выходом делителясчетчика с переменным коэффициентом деления и выходом первого реверсивного счетчика, выход устройства сравнения соединен cD вторым входом делителя-счет- 30 чика с переменным коэффидиечтом деления и суммирующим входом первого реверсивного счетчика, а вход счетчика-делителя с постоянным коэффициентом деления соединен с выходом генератора счетных импул ьс ов.

На чертеже представлена схема цифрового фазометра.

Схема состоит из генератора 1 счетных импульсов, триггера 2 формирования разности фаз, ключевого элемента 3, счетчика-делителя 4 с постоянным коэффициентом деления (где М вЂ” основание системы, единиц измерения); делителя-счетчика 5 с. переменным коэффициентом деления .(полная емкость которого равна N), уст ройства 6 сравнения, реверсивного счет чика 7, коммутатора 8, устройства 9 сравнения весов кода, реверсивного счетчика 10.

Фазометр работает следующим образом.

При наличии входных подлежащих измерению сигналов триггер 2 формирует импульс, начинающийся в момент перехода через 0"в каком пибо одном (например; по ожительном) направлении опорного сигнала и заканчивающийся в момент перехода через "0 в том же направлении измеряемого сигнала. На вход делителясчетчика 5 через ключевой элемент 3 поступают счетные импульсы генератора

1, модулированные импульсом, сформированным триггером 2. Обозначают f — частоту,следования счетных импульсов, с1 — разность фаз входных (измеряемых) сигналов, выраженную в долях периода, или, то же самое, отношение длительности импульса на выходе,, триггера 2 к периоду входных сигналов; n - содержимое реверсивного счетчика 7. Тогда количество импульсов за время t на выходе делитвля14 равно ft /М, на выходе элемента

3 равно aft и на выходе устройства 6 сравнения равно „, так как схема ст К1 ..I сравнения 6 формирует импульсы, обнуляющие делителя-счетчика 5 при условии равенства значений 1т реверсивного счетчика 7 и делителя-счетчика 5. Выход устройства 6 сравнения подключен также к суммирукнцему входу реверсивного счетчика 7, вычитающий вход которого Iloll» ключен к выходу делителя счетчика 4.

Таким образом, на суммирующий вход. реверсивного счетчика 7 поступает количество импульсов, равное, а на вычитающий — — . Когда и /И =a, на оба ь входа реверсивного счетчика 7 поступает одинаковое количество импульсов, так что его содержимое не изменяется и дает отсчет разности фаз в выбранной системе единиц n = O NЕсли же n ) 11Ч, то за время 4 на суммирующий вход реверсивного счетчика

7 поступает меньше импульсов, чем на вычитающий, и его содержимое уменьшается; при n < ot hl на суммирующий вход за время подается больше импульсов, и содержимое его возрастает. Таким обра-. зом, содержимое реверсивного счетчика 7 всегда дает значение разности фаз в заданной системе единиц. Схема предлагаемой следящей системы обеспечивает следящий режим работы и позволяет получать результат фазового измерения без перестройки в широком диапазоне частот.

Быстродействие следящей системы определяется частотой генератора 1, значе« нием измеряемой разности фаз и емкостью счетчиков 4, 5 и 7. При уменьшении быстродействия следящей системы улучшается помехозащищенность измерений разности фаз, но в то же время появляется смещенная ошибка измерения, (так как следящая система нелинейна), которую необходимо постоянно учитывать и предсказывать. Ошибку измерения можно как угодно уменьшить, увеличив быстродействие следящей системы, но при этом существенно проиграв в помехозащищен5 974 ности, так как следящая система отслеживает практически мгновенные значения разности фаз. Для повышения помехозащишенности фазовых измерений вводится устройство, следящее за изменением разности фаэ, состоящее иэ устройства 9 сравнения весов кодов, коммутатора 8 и реверсивного счетчика 10. В случае неравенства значений реверсивных счетчиков.

7 и 10 с выхода устройства 9 сравнения 10 весов кода: через коммутатор 8 на соответствующие входы реверсивного счетчи- ка 10 поступают импульсы, изменяя его показания в сторону уменьшения раЖаланса до достижения равенства. Частоте импульсов, поступающих на опрос устройства 9 сравнения весов кода, равна нериоду сигналов, на которых производится измерение разности фаз.

Коммутатор 8 меняет местами сумми- 26 руюший и вычитающий входы измерительного реверсивного счетчика 10, если имеют место неравенства

3/4М

0 < К41/Ф/Ч 0 « n<1>

К - содержимое счетчика 10. . Значения и и < берутся на время прихода импульса, сформированного тригге- Зп ром 2. В случае пропадания одного или обоих сигналов, между которыми произво дится измерение разности фаз, триггер 2 не формирует импульсы. Таким образом, предварительно измеренное значение раз- З5 ности фаз, хранящееся в реверсивном счетчике 10, остается неизменным до поступления измеряемых сигналов.

299 6 формула изобретения

Цифровой фазометр, содержащий генератор счетных импульсов, выход которого соединен с одним иэ входов ключевого элемента, целитель-счетчик с переменным коэффициентом деления, один из входов которого соединен с выходом ключевого элемента, делитель-счетчик с постоянным коэффипиентом деления, первый реверсив» ный счетчик, вычитаюший вход которого соединен с выходом делителя-счетчика с постоянным коэффициентом деления, о тл и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения -помехозащишенности широкопо лосных измерений разностй фаз,. в него введены устройство сравнения весов кода, второй реверсивный счетчик, коммутатор, триггер формирования разности фаз и ус ройство сравнения, причем импульсные входы второго реверсивного счетчика связаны с импульсными выходами устройс-.ва сравнения весов кода через коммутатор, информационные входы которого соединены с соответствующими информационными выходами первого и второго реверсивнв х счетчиков, поразрядно соединенных с соответствующими входами устройства сравнения весов кода, входы устройсжа сравнения соединены соответственно с выходом делителя-счетчика с переменным коэффициентом деления и выходом первого реверсивного счетчика, выход устройства сраьнения соединен со вторым входом делителя-счетчика с переменным коэффициентом деления и суммирующим входом первого реверсивного счетчика, а вход счетчика-делителя с постоянным коИспользование предлагаемого изобре- 46 тения позволяет производить измерение разности фаз в любом диапазоне величин независимо от частоты измеряемых сигналов, повысить помехозащищенность измерений за счет ввода дополнительной следящей системы, сделать возможным из-мерение при паузах и пропаданиях измеряемых сигналов.

I эффициентом деления соединен с выходом генератора счетных импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

No 447640, кл. 6 Ol Р 25/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

% 470761, кл. 4 01 и 25/00. 1975 (прототип) .

974299

Составитель.П. Лягян

Редактор Н. Киштулинеи Техред Л.Пекарь, Корректор В,Прохненко

Заказ 8689/63 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !

113035, Москва, Ж-Э5, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4