Цифровой фазометр

 

Изобретение может быть использовано для измерения фазового сдвига электрических сигналов. Цель изобретения - повышение точности измерения фазового сдвига сигналов и упрощение фазометра. Цифровой фазометр содержит двухканальный преобразователь 1 частоты, стабилизаторы 2 и 3 уровня, формирователи 4 и 5 импульсов, цифровой отсчетный блок 6, запоминающий регистр 7, делитель 9 частоты и генератор 10 счетных импульсов. Для достижения цели в фазометр введен счетчик 8 импульсов. В данном фазометре исключен блок преобразования сдвигов фаз, вносящий значительные погрешности в измерения фазового сдвига. 1 ил.д

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН

„.SU„„1262432 А.1 (50 4 G 01 R 25/00

Р"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3921937/24-21 (22) 28.06.85 (46) 07.10.86. Бюл. У 37 (71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) С.М.Маевский, В.Г.Баженов и А.С.Кияшко (53) 621.317.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1026077, кл. G 01 R 25/00, 1981. (54) ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР (57) Изобретение может быть использо.— вано для измерения фазового сдвига электрических сигналов. Цель изобретения — повышение точности измерения фазового сдвига сигналов и упрощение фазометра. Цифровой фазометр содержит двухканальный преобразователь 1 частоты, стабилизаторы 2 и 3 уровня, формирователи 4 и 5 импульсов, цифровой отсчетный блок 6, запоминающий регистр 7, делитель 9 частоты и генератор 10 счетных импульсов. Для достижения цели в фазометр введен счет-. чик 8 импульсов. В данном фазометре исключен блок преобразования сдвигов фаз, вносящий значительные погрешности в измерения фазового сдвига. 1 ил. ф

1262412

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения фазового сдвига .электрических сигналов.

Цель изобретения — повышение точности измерения фазового сдвига сиг налов и упрощение фазометра.

На чертеже показана структурная ,схема фазометра.

Цифровой фазометр содержит двухка нальный преобразователь 1 частоты, первый 2 и второй 3 стабилизаторы уровня, первый 4 и второй 5 формирователи импульсов, цифровой отсчетный блок 6, запоминающий регистр 7, счетчик 8 импульсов, делитель 9 частоты, генератор 10 счетных импульсов.

Первый и второй входы двухканального преобразователя 1 частоты соединены с входами соответственно опорного и измерительного сигналов, первый выход двухканального преобразователя 1 частоты подключен к входу первого стабилизатора 2 уровня, выход которого соединен с входом первого формирователя 4 импульсов, второй выход двухканального преобразователя

1 частоты подключен к входу второго стабилизатора 3 уровня, выход которого соединен с входОм второго формирователя 5 импульсов, выход первого формирователя 4 импульсов подключен к входу сброса в нуль счетчика 8 импульсов, выход второго формирователя

5 импульсов соединен с управляющим входом запоминающего регистра 7, выход счетчика 8 импульсов подключен к информационному входу запоминающего регистра 7, выход которого соединен с входом цифрового отсчетного блока 6; выход генератора 10 счетных импульсов подключен к счетному входу счетчика 8 импульсов и к входу делителя 9 частоты, выход которого соединен с входом синхронизации двухканального преобразователя 1 частоты.

Двухканальный преобразователь 1 частоты, первый стабилизатор 2 уровня и второй стабилизатор 3 уровня реализованы по схемам аналогичных блоков фазометра Ф5126. Первый 4 и второй 5 формирователи импульсов построены на .основе компараторов 597СА2, вырабатывающих логическую единицу во . время положительной полуволны синусоидального напряжения, и микросхем типа

К531ЛАЗП, преобразующих длинный имбатывают короткие импульсы в моменты переходов выходных сигналов стабилизаторов 2 и 3 уровня через нулевое значение из области отрицательных значений в область положительных зна35 чений. Счетчик 8 импульсов непрерывно подсчитывает импульсы, следующие с частотой Й, = 1/Т, от генератора

10 счетных импульсов. Емкость счетчика 8 импульсов должна быть не меньIl

40 ше числа 36 10, где п — целое число.

Счетчик 8 импульсов, непрерывно заполняемый импульсами генератора 10 счетных импульсов, представляет собой меру фазовых сдвигов. Частота

45 выходных сигналов двухканального преобразователя 1 частоты поддержи1

-1 1 вается равной частоте Г=--=-- — — „—— о выходного сигнала делителя 9 частоты, имеющего коэффициент деления 36 10 благодаря синхронизации опорного генератора двухканального преобразователя 1 частоты выходным сигналом делителя 9,частоты.

Значение кода на выходе счетчика

8 импульсов ступенчато нарастает от нулевого до максимального значения.

25 пульс с выхода компаратора в короткий импульс. Цифровой отсчетный блок

6 содержит микросхемы К514ИД1 и семи; сегментные индикаторы типа АЛ305Ж.

В качестве запоминающего регистра 7 используются микросхемы типа К155ТМ8.

Счетчик 8 импульсов сделан параллельным на основе микросхем К531ТВ1ОП, К531ЛАЗП и К531ЛА1П. Делитель 9 частоты построен по схеме, аналогичной схеме счетчика 8 импульсов. Генератор 10 счетных импульсов выполнен по емкостной трехточечной схеме с кварцевым резонатором.

Устройство работает следующим образом, Двухканальный преобразователь 1 частоты осуществляет перенос измеряемого фазового сдвига с частоты исследуемых сигналов, находящейся в диапазоне частот, на стабильную фиксированную частоту выходных сигналов двухканального преобразователя 1 частоты. Стабилизаторы 2 и 3 уровня производят стабилизацию уровня выходных ,сигналов двухканального преобразователя 1 частоты для уменьшения фазоамплитудной погрешности измерения, формирователи 4 и 5 импульсов выра3 12624

В момент поступления короткого импульса с выхода первого формирователя 4 импульсов происходит обнуление счетчика 8 импульсов ° После этого выходной код начинает нарастать по мере прихода импульсов на счетный вход счетчика 8 импульсов. В момент поступления короткого импульса с выхода второго формирователя 5 импульсов на управляющий вход запоминающего ре- 10 гистра 7 осуществляется перепись в него текущего значения выходного счетчика 8 импульсов, равного ь

N = — —, 36 10 f5

4 360

Формула изобретения

Цифровой фазометр, содержащий двухканальный преобразователь частоты, первый и второй стабилизаторы уровня, первый и второй формирователи импульсов, запоминающий регистр, выходом соединенный с цифровым отсчетным блоком, меру фазовых сдвигов, состоящую из последовательно соединенных генератора счетных импульсов и делителя частоты, причем первый и второй входы двухканального преобразователя частоты подключены к входам соответственно опорного и измерительного сигналов, а первый и второй выходы соединены с входами соответственно первого и второго стабилизаторов уровня, выходы которых подключены к входам соответственно первого и второго формирователей импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения фазового сдвига сигналов и упрощения фазометра, в него введен счетчик импульсов, причем выход первого формирователя импульсов подключен к входу сброса в нуль счетчика импульсов, выход второго формирователя подключен к управляющему входу запоминающего регистра, информационный вход которого соединен с выходом счетчика импульсов, выход генератора счетных импульсов соединен с входом счетчика импульсов, выход делителя частоты подключен к входу синхронизации двухканального преобразователя частоты.

Составитель Ю.Макаревич

Техред А.Кравчук

Корректор В.Бутяга

Редактор А.Коэориз

Заказ 5423/43

Тираж 728 Подписное

В11ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретениИ и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 где Ч вЂ” значение фазового сдвига, град.

Выходной код счетчика 8 импульсов после этого продолжает нарастать по мере прихода импульсов от генератора

10 счетных импульсов. Выходной код запоминающего регистра 7, значение которого равно N ..,,индицируется цифровым отсчетным блоком 6. 25

Предлагаемое устройство обладает более высокой точностью измерения по сравнению с известным, так как устраняется большая погрешность, возникающая в случае, если значение кода И меньше значения кода N,. Устранение такой погрешности объясняется тем, что в предлагаемом устройстве появление короткого импульса на выходе первого формирователя 4 импульсов опре- 3 деляет начало периода формирования счетчиком ступенчато нарастающего выходного кода от нулевого до максимального значения.

Предлагаемый цифровой фазометр проще по схемкой реализации по сравнению с известным, так как не приме12 4 няются арифметический блок, два sanoминающих регистра и элемент задержки, а также упрощается мера фазовьвс сдвигов.