Цифровой фазометр

 

ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР, содержащий первый и второй формирователи, первый и второй триггеры, первый и второй элементы И и реверсивный счетчик, входы которого соединены с выходами элементов И, причем первые входы последних соединены соответственно с прямым ц, инверсным выходами первого триггера, вторые входы элементов И соединены с клеммой калиброванного временного интервала , а третьи - с клеммой генератора счетных импульсов, при этом выход первого формирователя соединен с первым входом первого триггера, отличающийся тем, что, с целью првышения точности измер ения при флуктуациях фазы вблизи нулевого фазового сдвига, в него введен элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами первого и второго формирователей, а выход - с входом второго триггера, выход которого соединен с четвертыми входами обоих элементов И, при этом выход второго формирователя соединен с вторьм входом первого триггера.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

69) 011

34$8 601R 2500

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

7 у

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K ABTOPCHOMV CBMPETEflbCTHY (21) 3583520/18-21 (22), 22.04.83 (46) 07.09.84. Бюл. В 33 (72) Л.Г. Темник, О.Л. Пашкин, В.А. Рак и Л.А. Медведева (53) 62 1.317.373 (088.8) (54) (57) ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР, содержащий первый и второй формирователи, первый и второй триггеры, первый и второй элементы И и реверснвный счетчик, входы которого соединены с выходами элементов И, причем первые входы последних соединены соответственно с прямым и инверсИ . (56) 1. Авторское свидетельство

СССР У 473121, кл. G 01 R 25/00, 1973

2. Авторское свидетельство СССР

9 983574, кл. С 01 R 25/00, 1981. ным выходами первого триггера, вторыегвходы элементов И соединены с клеммой калиброванного временного интервала, а третьи - с клеммой генератора счетных импульсов, при этом выход первого формирователя соединен с первым входом первого триггера, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения при флуктуациях фазы вблизи нулевого фазового сдвига, в него введен элемент ИЛИ, входи которого соединены с выходами первого и второго формирователей, а выход - с входом второго триггера, выход которого соединен с четвертыми входами обоих элементов И, при этом выход второго формирователя соединен с вторым входом первого триггера.

1112309

Изобретение относится к и з мерительной технике, предназначено для измерения сдвига между двумя электрическими периодическими колебаниями одной и той же частоты и может использоваться, например, в цифровых измерителях среднего значения крутящего момента.

Известен цифровой фазометр среднего значения, содержащий два фор- 1О мирователя, три триггера, четыре элемента И и реверсивный счетчик, входы которого соединены с выходами третьего и четвертого элементов И, первыми входами соединенных с клеммой калиброванного временного интер1 вала, вторыми - с клеммой генератора счетных импульсов, а третьими — с соответствующими выходами третьего триггера, входы которого соединены с выходами первого и второго элементов И, причем первый вход первого элемента И соединен с выходом первого формирователя и входом первого триггера, а второй вход — с выходом первого триггера, при этом первый вход второго элемента И соединен с . выходом второго формирователя и входом второго триггера, а второй вход - с выходом второго триггера Г13

Однако данный фазометр сложен и имеет недостаточную точность определения фазовых сдвигов при значениях, близких к нулю.

Известен также цифровой фазометр среднего значения, содержащий первый и второй формирователи, два триггера, три элемента И и реверснвный счетчик, входы которого соединены с выходами элементов И, первыми входами соединенных с клеммой калиброванного временного интервала, вторыми входами — с клеммой генератора эталонной частоты, а тРетьими входами - с со- 4 ответствующими выходами первого триггера, первый вход которого соединен с выходом первого формирователя и входом второго триггера, а второй — с выходом третьего элемента И, первый вход которого соеди50 нен с выходом второго формирователя, а второй - с выходом второго триггера Г21.

Недостатком известного фазометра 55 является низкая точность определения фазовых сдвигов вблизи нуля при флуктуациях фазы.

Цель иэобрет "ния — повышение точности измерения при флуктуациях фазы вблизи нулевого фазового сдвига.

С этой целью в цифровой фазометр, содержащий первый и второй формирователи, первый и второй триггеры, первый и второй элементы И и реверсивный счетчик, входы которого соединены с выходами элементов И, причем первые входы последних соединены соответственно с прямым и инверсным выходами первого триггера, вторые входы элементов И соединены с клеммой колиброванного временного интервала, а третьи — с клеммой генератора счетных импульсов, при этом выход первого формирователя соединен.с первым входом первого триггера, введен элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами первого и второго формирователей, а выход - с входом второго триггера, выход. которого соединен с четвертыми входами обоих элементов И, при этом выход второго формирователя соединен с вторым входом первого триггера °

На чертеже представлена структурная схема цифрового фазометра.

Цифровой фаэометр состоит ga двух формирователей 1 и 2, первого триггера 3, элемента ИЛИ 4, второго триггера 5, первого 6 и второго

7 элементов И, реверсивного счетчика 8.

Входной опорный сигнал поступает на вход формирователя 1, выход которого соединен с первым входом первого триггера 3 и одним из входов элемента ИЛИ 4. Входной измери.тельный сигнал поступает на вход формирователя 2, выход которого соединен с вторым входом первого . триггера 3 и другим входом элемента ИЛИ 4, выходом соединенного с входом второго триггера 5, Выход триггера 5 соединен с одними из входов элементов ИЛИ 6 и 7, другие входы которых соединены соответственно с выходамн первого триггера, клеммой калиброванного временного интервала и клеммой генератора счетных импульсов, при этом выходы элементов И соединены с входами реверсивного счетчика.

Цифровой фазометр работает следующим образом.

Составитель М. Катанова

Техред Л,Мартяшова КорректорЕ. Сирохман т

Редактор А. Мотыль ; Заказ 6453/31

Тираж 710 Подписное

ВВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4

3 11123

Опорные импульсы с выхода формировагеля 1 поступают на вход S, а измерительные импульсы подаются на вход К RS -триггера 3. Одновременно эти импульсы подаются на эле- 5

3 мент ИЛИ 4, с выхода которого суммарный импульсный сигнал подается на счетный вход триггера 5. Таким . образом, триггер Э после прихода опорного импульса устанавливается 10 в состояние "1", а после прихода измерительного — в состояние "0".

Триггер 5 изменяет свое состояние после прихода любого последующего импульса. В результате триггер 5 15 после начала гзмерения формирует импульсы с длительностью, пропор" циональной фазовому сдвигу, как при неизменном порядке чередования опорных и измерительных импульсов, так. щ и после изменения порядка их чередо-, 1 вания . .Импульсы с выхода триггера 5 подаются на вторые входы элементов ИЛИ 6 и 7, на другие входы ко.- у торых подаются соответственно калиброванный временной интервал и квантующие импульсы частотой У„ с генератора счетных импульсов.

При.прямом чередовании импульсов ЗО после начала измерения, когда опорный импульс опережает измерительный, им-. пульсу на выходе триггера 5 соответствует состояние "1" триггера 3 и через элемент И 7 на суммирующий вход

09 4 реверсивного четчика 8 подаются пачки квантующих импульсов, пропорциональных фаэовому сдвигу. В случае установления в течение вре.мени измерения обратного порядка чередования импульсов, т.е. когда измерительные импульсы опережают опорные, единичному импульсу на выходе триггера 5 соответствует состояние "0" триггера 3, и пачки импульсов через элемент И 6 поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика 8.

Таким образом, число импульсов, поступившее в счетчик 8 эа время измерения, пропорционально среднему значению фазового сдвига.

В цифровом фазометре повышается точность измерения фазового сдвига при флуктуациях фазы вблизи нулевого фазового сдвига за счет усреднения результатов измерения.

Измерение сдвига фаз является од" ной иэ основных операций измерителей среднего значения крутящего момента.

Использование предлагаемого фазометра позволяет значительно повысить точность измерения крутящего момента.

Вазовым объектом для предлагаемого устройства является моментомер, погрешность которого при статической градуировке равна 0,2Х, а при использовании предлагаемого фазометра в моментомере погрешность составляет не более О, 1Ж.