SU788026A1 - Цифровой фазометр дл измерени среднего значени сдвига фаз - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к информационно-измерительной технике, в частности к фазовым измерени м, и может быть использовано дл  измерени  среднего значени  сдвига фаз между двум  5 периодическими сигнгшами.

Известен цифровой фазометр, содержащий формирующие устройства/ триггеры , элементы И, два импульсных генератора с ударным возбуждением и счет- 10 чик импульсов 1.

Недостаток фазометра - недостаточна  точность, обусловленна  невысокой стабильностью частоты генераторов с ударным возбуждением.. |5

Наиболее близким к изобретению, по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  цифровой фазометр дл  измерени  среднего значени  сдвига фаз, работающий на принципе совпа- JQ дени  регул рных импульсных последовательностей , содержащий ключи, формирователь импульсов, триггер, коммутатор , логический элемент И, линии задержки, схему запрета, генератор, 25 счетчик периодов и счетчики квантуюиих импульсов 23.

Недостатком фазометра  вл етс  возможность получени  недостоверного результата, обусловленна  нефиксацие.0 ЗО

счетчиком периодов импульсов, следующих непосредственно после первого и второго совпадени  квантующего импульса с импульсами, сформированными из входных напр жений.

Цель изобретени  - повышение надежности работы путем исключени  возможности получени  недостоверного результата .

Цель достигаетс  тем, что в цифровой фазометр дл  измерени  среднего значени  сдвига Лаз, содержащий первый и второй входные ключи, управл ющие входы которых соединены соответственно с инверсным и пр мым выходами триггера, а выходы подключены ко входам формировател  импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен со счетным входом триггера и со входом электронного коммутатора, а второй вход элемента И соединен с выходом генератора квантующих импульсов и первыми входами первого и второго выходных ключей, первый выход электронного коммутатора подключен к первому входу третьего и второму входу первого выходных ключей, а второй выход подключен ко второму входу второго выходного ключа, причем к выходам первого и второго выходных ключей подсоед нены счетчики квантующих импульсов , а к выходу третьего выходного ключа подключен счетчик периодов, дополнительно введен формирователь импульсов, вход которого соединен со входом первого, входного ключа, а выход соединен с первым входом третьего выходного ключа. .

На чертеже представлена структурна  электрическа  схема фазометра.

Фазометр содержит входные ключи 1 и 2, триггер 3, формирователи 4 и 5 импульсов, элемент и 6, электронный коммутатор 7, генератор 8 квантующих импульсов, выходные ключи 9-11, счетчик 12 периодов, счетчики 13 и 14 квантующих импульсов.

Фазометр работает следующим образом .

В исходном состо нии триггер 3 находитс  в первом устойчивом состо нии и удерживает входной ключ 1 открытым, а входной ключ 2 закрытым. Входные напр жени  периода Tj, фазовый сдвиг между которыми необходимо измерить, подают на входные ключи 1 и 2. Дл  удобства описани  в дальнейшем будем называть входное напр жение, подключенное к открытому входному ключу 1, опорным напр жением, а входное напр жение , подключенное к входному ключу 2, измер емым напр жением. Опорное напр жение- через входной ключ 1 поступает на формирователь 4 импульсов непосредственно на формирователь 5 импульсов . Последние в моменты переходов поступающих на них напр жений через нуль, в одном направлении (положительном или отрицательном) формируют пр моугольные импульсы длительностью Т , поступающие с выхода формировател  4 импульсов на первый вход элемента И 6, а с выхода формировател .5 импульсов на.первый вход выходного ключа 9, соединенного со входом счетчика 12 периодов. Квантующие импульсы длительностью С и с периодом сле- довани  TO с выхода генератора 8 квантующих импульсов поступают на второй вход элемента И. б и на первые . входы выходных ключей 10 и 11, соединенных со входами счетчиков 13 и 14 квантующих импульсов соответственно .,

При совпадении во времени импульса ,., сформированного из опорнЬго напржени , с квантующш1 импульсом сраба . тывает элемент И б и импульс совпадени  с его выхода поступает на входы электронного ко.ммутатора„7 и триггера 3. Триггер 3 перебрасываетс  во второе устойчивое-состо ние, закрыва входной ключ 1 и открыва  входной ключ 2, через который к формирователю 4 импульсов подключаетс  измер емое напр жение, а электронный коммутатор 7 срабатывает и на его обоих выходах по вл етс  единичный уровень напр жени , который открывает выходные ключи 9-11. В счетчике 12 периодов начинают поступать через формирователь 5 и открытый выходной ключ 9 опорные импульсы , а в счетчик 13 и 14 квантующих импульсов через выходные ключи 10 и 11 соответственно начинают поступать с выхода генератора 8 квантующие импульсы .

При совпадении во времени импульса , сформированного формирователем 4

импульсов измер емого напр жени , с квантующим импульсом снова срабатывает элемент И 6. Импульс совпадени  с его выхода возвра1дает триггер 3 в исходное состо ние, закрыва  входной

5 ключ 2 и открыва  входной ключ 1, через который к формирователю 4. импульсов подключаетс  опорное напр жение. Поступа  на вход электронного коммутатора 7 этот же импульс совпадени  снимает единичный уровейь напр жени  с его первого выхоДа, закрыва  выходной ключ 11. Тем самым в счетчике 14 квантующих импульсов сформируетс  код т. Когда импульс, сформированный из

5 опорного напр жени , совпадает с квантующим импульсом, с выхода элемента И б снимаетс  третий -импульс совпадени , который, поступа  на вход электронного коммутатора 7, снимает едиQ ничный уровень напр жени  с его второго выхода и закрывает выходные клю;ЧИ 9 и 10. Тем самым в счетчике 12 периодов зафиксируетс  код А, а в счетчике 13 квантующих импульсов код п.

Далее коды А, m и п и значени  Т ввод тс  в ЭЦВМ дл  вычислени  искомого сдвига фаз.

Из временной диаграммы работы фазометра можно записать следующие равенства

(1)

Т. К

гпТд (2) А - Т ч

п

где К - число целых периодов входного 45 напр жени  от первого до второго совпадени  импульсов. Из выражени  (2) имеем

(3)

т (VI/A)TO

Подставл   значение Т v из (3)в (1)

получим

ч о- Н/

(4)

где (и/л)-К m

Код til; получим последовательным вычитанием из кода m кода И/Л, пока остаток не станет меньше и/АlicKONfttfl сдвиг фаз определ етс  в ЭЦВМ из выражени 

(5)

65 .учитыва  выражение (3) и (4). Как видно из описани  работы фазометра , в нем исключена возможность получени  недостоверного результата измерени . Это достигаетс  тем, что вместо последовательного подключени  на вход счетчика периодов обоих входных напр жений с временной задержкой обусловленной элементом И, триггером и ключом, имеющего место при работе известного фазометра, в предложенном фазометре на вход счетчика периодов поступает через отдельный формирователь импульсов опорное напр жение. При этом временна  задержка дл  этого напр жени  отсутствует. Ожидаемый положительный эффект выражаетс  в исключении возможности получени  недостоверного результата из мерени , что приводит к повышению на дежности работы фазометра. формула изобретени  Цифровой фазометр дл  измерени  среднего значени  сдвига фаз, содержащий первый и второй входные ключи управл ющие входы которых соединены соответственно с инверсным и пр мым выходами триггера, а выходы подключе ны ко входам формировател  импульсов выход формировател  импульсов соединей с первым входом элемента И, выход которого соединен со счетным входом триггера и со входом электронного коммутатора, а второй вход эпемзнта И соединен с выходом генератора квантующих импульсов и первыми входами первого и второго выходных ключей, первый выход электронного коммутатора подключен к первому входу третьего и второму входу первого выходных ключей , а второй выход подключен ко второму входу второго выходного ключа, причем к выходам первого и второго выходных ключей подсоединены счетчики квантующих импульсов, а к выходу третьего выходного ключа подключен счетчик периодов , отличающий-, с   тем, что, с целью повышени  надежности работы, в него дополнительно введен формирователь импульсов, вход которого соединен со входом первого входного ключа, а выход соединен с первым входом третьего выходного ключа . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 231665, кл. G 01 R 25/00, 1967. 2. Авторское свидетельство СССР 381038, кл. G 01 R 25/00, 05.09.74.

Claims (1)

1. формула изобретения

   Цифровой фазометр для измерения среднего значения сдвига фаз, содержащий первый и второй входные ключи, управляющие входы которых соединены соответственно с инверсным и прямым выходами триггера, а выходы подключены ко входам формирователя импульсов, выход формирователя импульсов соеди нен с первым входом элемента И, выход которого соединен со счетным входом триггера и со входом электронного коммутатора, а второй вход элемента И соединен с выходом генератора квантующих импульсов и первыми входами первого и второго выходных ключей, первый выход электронного коммутатора подключен к первому входу третьего и второму входу первого выходных ключей, а второй выход подключен ко второму входу второго выходного ключа, причем к выходам первого и второго выходных ключей подсоединены счетчики квантующих импульсов, а к выходу третьего выходного ключа подключен счетчик периодов, отличающий-.

   с я тем, что, с целью повышения надежности работы, в него дополнительно введен формирователь импульсов, вход которого соединен со входом первого 2Q входного ключа, а выход соединен с первым входом третьего выходного клю-