Фазочувствительный преобразователь "напряжение-код

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECnVE ËÈК

„„Я0„„1018238 А

Н 03 К 13/20

Л

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ :

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ = Л

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (54)(57) ФАЗОЧЬВСТЕИТЕЛЬНЬй ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЕ-КОД, содержащий измерительный частотный блок и авто(21) 3333889/18-21 (22) 31 . 08.81. (46) 15.05.83. Бюл. q" 18 (72) И.И.Федоров (53) 621, 31? . 37 3 (088, 8) (56) 1. Новицкий П,В, и др. ЦиФровые приборы с частотными датчиками, Л,, "Энергия", 1972 с. 398, рис. 14" 10.

2, Федоров И,И. Аппаратура для Фазочувствительных измерений в методе вызванной поляризации. Сб. "Иетоды изучения поляризации горных пород переменным током". РИСО УНЦ AH СССР.

Свердловск, 1974,-с. 75-81, рис. 1, генератор, подключенные через блок преобразования .частоты к реверсивному счетчику импульсов, о т л- ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения точности и надежности, введены сумматор, умножитель и генератор прямоугольных импульсов, подсоединенный к управляющему входу реверсивного счетчика импульсов, подсоединенный к управляющему входу реверсивного счетчика импульсов и к первому входу умножителя, второй вход которого подключен к шине опорного сигнала, а выход через сумма.тор соединен с измерительным частотным блоком, причем второй вход сум- I матора подключен к шине преобразуемого сигнала, 1018238

Изобретение относится к электри1 ческим измерениям в диапазонах инфранизких N звуковых частот, в частности может использоваться при экспериментальном определении амплитудно- 5 фазовых частотных характеристик четырехполюсников, а также для пре" образования в цифровой код составляю-. щей синусоидального напряжения, синфазной первой гармонике опорно10

ro сигнала.

Известен цифровой измерительный преобразователь, содержащий согласующий блок, соединенный с частотным нуль-органом, выходы которого соединены с реверсивным счетчиком, а выход последнего через блок код-аналог связан с частотным нуль-орга ном Г1).

Однако указанный преобразователь является сложным и имеет низкое быстродействие в области низких частот.

Известен также фазочувствительный преобразователь, содержащий измерительный частотный блок, подключенный через блок преобразования ча- стоты, второй вход которого соединен с автогенератором к реверсивному счетчику импульсов, Режим работы реверсивного счетчика импульсов 30 (суммирование или вычитание) задается опорным сигналом 1.2).

Недостатком этого преобразователя является неудовлетворительная точность при обработке сигналов .,инфразвукоеого диапазона частот, обусловленная дрейфом центральной частоты измерительного частотного блока, а также низкая надежность при обработке относительно высоко- 10 частотных входных напряжений.

Цель изобретения - увеличение точности к надежности кодирующего фаэочувствительного преобразователя в широком диапазоне частот, 45

Цель достигается тем, что в Фазочувствительный преобразователь напряжение-код, содержащий измеритель, ный частотный блок и автогенератор, подключенные через блок преобразования частоты к реверсивному счетчику импульсов, введены сумматор, умножитель и генератор прямоугольных импульсов, подсоединенный к управляющему входу реверсивного счетчика импульсов и к первому входу умножителя, второй вход которого подклю ен к шине опорного сигнала, а выход через .сумматор соединен с измерительным частотным блоком, причем второй вход сумматора подключен к шине преобразуемого сигнала.

На Фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 и 3 - .эпюры, иллюстрирующие процесс преобразования. фазочувствительный преобразователь напряжение-код включает сумматор 1, через измерительный частотный блок 2 связанный с блоком 3 преобразования частоты, умножитель 4 соединенный с сумматором 1, автогенератор 5, выход которого соединен с блоком 3 преобразования частоты, а выход последнего соединен с входом реверсивного счетчика 6 импульсов, второй вход которого соединен с выходом генератора 7 прямоугольных импуль сов и входом умножителя 4.

Преобразователь работает следующим образом, I

В исходном состоянии к преобразователю подводятся входное напряжение О „=Н sin(Rt+9) (фиг, 2, эпюра

11), и опорный сигнал з1gn inst (Фиг. 2, эпюра 12), генератор 7 Формирует меандр sign siп „ с периодом Т (фиг, 2, эпюра 14), автогенератор 5 вырабатывает синусоидальное напряжение с частотой К>о, а реверсивный счетчик импульсов установлен в нуль. Выходное напряжение генератора

7 подводится к входу управления реверсивного счетчика 6 импульсов и. определяет режим его работы так, что при sign з1п (2Kt/Т) 7 0 реверсивный счетчик 6 импульсов работает в режиме суммирования, условию з1gn sin (Жй/Т)" О-отвечает режим вычИтания (фиг, 2, эпюра 14).

Опорный сигнал sign sinkt с помощью блока 4 умножается на меачдр

sign sin(N t/Ò), Продукт умножения EE>.sign s inst sign sin (фиг, 2;, эпюра 15), подводится к

T сумматору 1, который образует линейную комбинацию U +E, где Е 0, "амплитудное значение напряжения Е (фиг. 2, эпюра 13). Суммарный сиг" нал О +Е подводится к измерительному частотному блоку 2. Выходное на" пряжеЯие этого блока имеет частоту

Юфй) =yk(<1 +E) и подается на один из входов блока 3 преобразования частоты, на второй вход которого от автогенератора 5 поступают синусо10182

3 идальные колебаний с частотой ы р, причем "о " (- 4л) ®о- о+1 (1=-ь -Ов)

Временная зависимость частоты1си ,(йй) -Щ,(выходного сигнала блока

3 преобразования частоты представлена на фиг. 2, впюра 16. Реверсивный счетчик 6 импульсов образует искомый результат преобразования

1 ти ! М= 1 J Je (Rt)&o tent @о

Ы I® мю-во)ь= — — сои, Ф ОПТ т1а пропорциональный реальной компоненте входного напряжения, Процесс на". копления кода М, иллюстрируется зпю» рой 17 фиг. 2 (сплошная линия 17-1).

Если же 1 я=0 то результат преобразова.® ния оказывается нулевым (пунктирная кривая 17-2 на зпюре 17).

Таким образом, в код преобразована синфазная компонента относительно высокочастотного входного сигна.-. ла. Нарушение работы реверсивногосчетчика 6 импульсов из-за совпадения счетных импульсов и перепадов потенциалов управления (Фиг. 2, зпю ра 14) маловероятно, так как изме- 36 нение режима работы реверсивного счетчика 6 импульсов происходит лишь несколько раз за весь цикл преобразования (21Г/Т»Щ ; Благодаря отмеченному обстоятельству„ в 219ЙТ раз уменьшается и погрешность эа счет квантования сигнала, Процесс преобразования в кад инфранизкочастотного сигнала иллюстрируется графиками {фиг. 3). На зпю-,4в рах 11-1 и 12-1 приведены временные зависимости соответственно входного и опорного сигналов. На зпюре )4-1

4 изображена последовательность прямоугольных импульсов генератора 7, на эпюре 15-1 - выходное напряжение ум" ножения 4, Кривая 13-1 - сумма 0, +Е..

На эпюре 16-1 приведена временная зависимость частоты выходного сигнала блока 3 преобразования .частоты.

Эпюра,t8-1 (фиг. 3) показывает процесс накопления искомого кода ! t. ,Н:=(21<И,фЩсоьг, при 0 0 величи.. на и = 0 (фиг. 3, зпюра 18-2)..

Итак, при обработке низкочастотных сигналов изменение режима работы реверсивного счетчика 6 импульсов происходит в 2В/ЯХраз чаше, чем аналогичная операция в известном устройстве (Г - период последовательности импульсов генератора. 7). Соответствующим образом уменьшается и погрешность преобразования из-эа дрейфа центральной частоты измерительного частотного блока 2, Преобразователь напряжение-код позволяет задать оптимальную (с точки трения минимизации погрешности преобразования} частоту изменения режима работы реверсивного счетчика

6 импульсов.

Значение частоты изменения режима работы определяется лишь дрейфом центральной частоты измерительного частотного блока 2 и не .зависит непосредственно от частоты обрабатываемого сигнала. Согласование величин частоты изменения режима работы и частоты входного производится подбором соответствуюшего значения частоты последовательности прямоугольных импульсов, формируемых генератором 7.

Таким образом, использование предлагаемого устройства значительно увеличивает точность преобразования и обеспечивает высокую надежность, 1018238

/И

ВНИИПИ Заказ 3561/54

Тираж 936 Подписное

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