Фазометр

 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. Фазометр содержит формирователи 1 и 2, знакочувствительный логический блок 6 выделения интервалов несовпадения полярностей, включающий элементы ИЛ1 14, 21 и 22, элементы И 17-20, элемент И-НЕ 15 и триггер 16, и блок 7 усреднения с дифференциальными входами. Введение в фазометр знаконечувствительного логического блока 3 выделения интервалов несовпадения полярностей, включающего элементы И 8 и 9 и элемент ИЛИ 10, компаратора 4 скважности, содержащего фильтры 11 и 12 нижних частот и компаратор 13 напряжения, и блока 5 переключения позволяет фазометру выполнять цифровые измерения средних значений разности фаз в условиях воздействия как широкополосных, так и узкополосных помех. При этом, если суммарная амплитуда фазовых флуктуации сравниваемых сигналов, вызван- Н1з1х помехами, не превышает 90°, наличие помех на приводит к возникновению мертвых зон вблизи граничных точек диапазона измерений. 2 ил. (О (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 4 G 01 R 25/00

Р P Р.1:ъ eg в g

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Puz /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3841252/24-21 (22) 1 1.01.85 (46) 07.07.86.Вюл. 11 25 (72) 11.В.долганов (53) 621.317.373(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 471554, кл. G 01 R 25/00, 1973.

Авторское свидетельство СССР

Р 849096, кл . G 01 R 25/00, 19 79, (54) ФА301(ЕТР (57) Изобретение относится к радиоизмерительной технике. Цель изобретения — повышение помехоустойчивости.

Фазометр содержит формирователи 1 и

2, знакочувствительный логический блок 6 выделения интервалов несовпадения полярностей, включающий элементы ИЛИ 14, 21 и 22, элементы

И 17-20, элемент И-НЕ 15 и триггер

16, и блок 7 усреднения с дифференциальными входами, Введение в фазометр знаконечувствительного логического блока 3 выделения интервалов несовпадения полярностей, включающего элементы И 8 и 9 и элемент ИЛИ 10, компаратора 4 скважности, содержащего фильтры 11 и 12 нижних частот и компаратор 13 напряжения, и блока 5 переключения позволяет фазометру выполнять цифровые измерения средних значений разности фаз в условиях воздействия как широкополосных, так и узкополосных помех. При этом, если суммарная амплитуда фазовых флуктуаций сравниваемых сигналов, вызвано ных помехами, не превышает 90, наличие помех на приводит к возникновению "мертвых" зон вблизи граничных точек диапазона измерений. 2 ил.

1242846

ЗО

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано при измерении средних значений разности фаз.

Цель изобретения. — повьппение помехоустойчивости. . На фиг.1 изображена функциональная схема предлагаемого фазометра; на фиг.2 — диаграммы, поясняющие

его работу.

Фазометр содержит формирователи

1 и .2, знаконечувствительный логический блок 3 выделения интервалов несовпадения полярностей, компаратор

4 скважносги, блок 5 переключения, знакочувствительный логический блок

6 выделения интервалов несовпадения полярностей, блок 7 усреднения с дифференциальными входами„

Знаконечувствительный логический элок 3 выделения интервалов несовпа-. тения полярностей содержит, например, лементы И 8 и 9, входы которых явтяются входами блока, а выходы соединены с входами элемента ИЛИ 10. омпаратор 4 скважности содержит, например, фильтры 11 и 12 нижних частот (ФНЧ), выходы которых соединены с входами компаратора 13 напряжения. Знакочувствительный логический блок 6 выделения интервалов несовпадения полярностей содержит, например, элемент ИЛИ 14» элемент

И-НЕ 15, входы которых соединены с входами блока, триггер 16, элементы

И 17-20, входы которых. соединены с выходами элементов 14 и,15 и триггера 16, а выходы — с элементами ИЛИ

21 и 22, Блок 7 усреднения с дифференциальными входами содержит, например, генератор 23 счетных импульсов, соединенный с входами элементов И 24-26 и входом времязадающего блока 27, элемент ИЛИ 28, входы которого соединены с выходами элементов 25 и 24, .и реверсивный счетчик

2., входы которого соединены с элементами 27 и 28, входы которого соединены с выходами элементов 25 и 24, Входные сигналы поступают на формирователи 1 и 2, Прямые и инверсные выходы формирователей 1 и 2 соединены с входами знаконечувствительного логического блока 3 выделения интервалов несовпадения полярностей, выходы которого соединены с входами компаратора 4 скважности, выход которого соединен с управттяющиМ входом блока 5 переключения, входы которого соединены соответственно с прямым и инверсным выходами второго формирователя 2, а выход — с вторым входом знакочувствительного логического блс— ка 6 выделения интервалов несовпадения полярностей, второй вход кот,IJoro соединен с прямым выходом первого формирователя 1, а выходы — с входами блока 7 усреднения с дифференциальными входами, дополнительный вход которого соединен с выходом компаратора 4 скважности.

Фазометр работает следующим образом.

Синусоидальные сигйалы, среднее значение разности фаз которых подлежит измерению, подаются на входы формирователей 1 и 2, на выходах которых формируются прямоугольные импульсы. Эти импульсы поступают на входы знаконечувстВительного логического блока 3 выделения интервалов несовпадения полярностей, в котором с помощью элементов И 8 и 9 и элемента ИЛИ 10 формируются импульсы, со— ответствующие интервалам несовпадения полярностей входных сигналов, Характеристика преобразования мгновенного .значения входной разности фаз P в относительную длительность

1 импульса — для блока 3 (где s

S скважность импульса) показана на фиг. 2а.

Одновременно выходные импульсы формирователей 1 и 2 непосредственно и через блок 5 переключения поступают на входы знакочувствительного логического блока 6 выделения интервалов несовпадения полярности, в котором с помощью элемента ИЛИ 14, элемента И-НЕ 15, триггера 16, элементов И 17-20, элемен-ов ИЛИ 21 и

22 формируются прямоугольные импульсы, соответствующие интервалам несовпадения полярностей, причем при положительных фазовых сдвигах импульсы формируются на выходе элемента ИЛИ 21, а при отрицательных — на выходе элемента ИЛИ 22. Характеристики преобразования мгновенного значения:входной разности фаэ Ч в относительную длительность импульса

1 для состояния "1" и "2" блока 5

3 переключения показаны на фиг. 2в,J соответственно.

1242846

При воздействии на сравниваемые сигналы узкополосной помехи наблюдаются. флуктуации фазы сравниваемых сигналов, при этом, если среднее значение измеряемой разности фаз 1 лежит вблизи точек излома или разрыва характеристик фиг.2 а,в,д, мгновенное значение разности фаз за время усреднения будет неоднократно переходить через эти точки, в результате чего при усреднении будет иметь место значительная погрешность, Соответствующие характеристики преобразования средних значе1 5 ний М в — показаны на фиг.2б,г,е.

S cn о о

В случае, когда -90 < <90 для импульсов на прямом выходе блока

3s ) 2, так как — (0,5 (фиг.2б), ср S постоянная составляющая напряжения, выделяемая ФНЧ 11, больше постоянной составляющей напряжения, выделяемой ФНЧ 12, в результате чего на выходе компаратора 13 напряжения и 2 соответственно на выходе компаратора

4 скважности присутствует нулевой потенциал, блок 5 переключения находится в состоянии "1", блок 6 работает на линейном участке характеристики преобразования (фиг.2 г) и в зависимости от того, на каком из выходов блока 6 формируются прямо= угольные импульсы, в блоке 7 усреднения с дифференциальными входами 35 счетн е и пульсы с частотой Fс э выГч рабатываемые генератором 23 счетных импульсов, в течение измерительного времени Т,,задаваемого времязадающим блоком 27, поступают через эле- 4р мент И 24 и элемент ИЛИ 28 либо через элемент И 26 на суммирующий либо вычитающий вход реверсивного счетчика 29 ° Так как емкость реверсивно- го счетчика 29 выбирается соответст- 4 вующей разности фаз 360, выходной код реверсивного счетчика 29 будет соответствовать разности фаз от 0 до о

90 при входной разности фаз от 0 до 90 и от 270 до 360 при входной gp разности фаз от -90 до 0 (фиг.2ж).

В случае, когда,р (-90 или

) 90, для импульсов на прямом ср выходе блока 3 з 2, так как

"ср ! — r 0,5(фиг.2б), при этом постоянная со- 5 ставляющая на выходе ФНЧ 12 будет превышать постоянную составляющую на вы— ходе ФНЧ 11, компаратор 13 напряжения переключится в единичное состояние, блок 5 переключения — в состояние "2", при этом блок 6 будет работать на одном из линейных участков характеристики преобразования(фиг.2е).

Единичный потенциал с выхода компаратора 4 скважности поступает также на дополнительный вход блока 7 усреднения с дифференциапьными входами, в котором разрешает прохождение счетных импульсов с частото" F /2 с второго выхода генератора 23 счетных импульсов, сдвинутых по фазе относительно счетных импульсов на его первом выходе, через элемент И 25, элемент ИЛИ 28 и на суммирующий вход реверсивного счетчика 29, что эквивалентно введению поправки в 180 компенсирующей дополнительный фазовый сдвиг, равный 180, вводимый при переключении блока 5 переключения в состояние "2". Выходной код реверсивного счетчика 29 будет соответствовать разности фаэ от 90 до 180 при входной разности фаз от 90 до 180 и от 180 до 270, при входной разности фаз от †1 до -90 (фиг,2ж).

Для более устойчивой работы предлагаемого фазометра компараторов 13 напряжения должен обладать оп-; ределенным гистерезисом.

Фаэометр позволяет выполнять цифровые измерения средних значений разности фаз в условиях воздействия как широкополосных, так и узкополосных помех, при этом, если суммарная амплитуда фазовых флуктуаций сравниваемых сигналов, вызванных помехами, не превьппает 90, наличие помех не

D приводит к возникновению мертвых" зон вблизи граничных точек диапазона измерений, Формула изобретения

Фазометр, содержащий два формирователя, знакочувствительный логический блок выделения интервалов несовпадения полярностей, первый вход которого подключен к прямому выходу первого формирователя, а выходы — к входам блока усреднения с дифференциальными входами, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены знаконечувствительный логический блок выделения интервалов

1242846

pep

Юр

Рср уа ! !

1! ! — Pep

Составитель M.Kàòàíîâà

Техред О.Сопко Корректор И.Муска

Редактор А.Козориз

Заказ 3699/43 Тираж 728

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.уж ород,ул.!1роектная,4 несовпадения полярностей, компаратор скважности и блок переключения, причем входы знаконечувствительного логического блока выделения интервалов несовпадения полярностей подключены к прямым и инверсным выходам формирователей, а его выходы подключены к входам компаратора скважности, выход которого соединен с дополнительным входом .блока усреднения с дифференциальными входами и с управляющим входом блока переключения, входы которого соединены с прямым и инверсным выходами второго формирователя, а выход — с вторым входом знакочувствительного логического блока выделения интервалов несовпа111 дения полярностей.