Цифровой фазометр

 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике, может быть использовано при построении цифровых фазометров и является дополнительным к а.с. № 1213436. Цель изобретения повьшение точности измерения . Цифровой фазометр содержит формирователи 1 и 2, блоки 3 и 4 деления частоты,-В-триггеры 5 и 6, блок 7 преобразователя фаза - интервалы времени, блок 8 квантования, счетчик 9 кода фазы, вычислительный блок 10, индикатор 11 и-генератор 12. Кроме того, устройство включает элемент И 13, элемент 14 задержки со счетчиком 15 времени, блок 16 управления и блок 17 синхронизации. Использование D-триггеров 18 и 19, элемента И 20 с инверсией и элемента Н 21 с соответствующими связями позволяет за счет усреднения уменьшить уровень основной погрешности измерений и обеспечить однозначность отсчета фазового сдвига. 3 ил. b

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 G 01 R 25/08

ЗСЕГЯР :,}":„E Г7

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llG ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ1ТИЙ (61) 1213436 (21) 3978017/24-21 (22) 13.11.85 (46) 23.03.87. Бюл. Р 11 (71) Красноярский политехнический институт (72) С.В.Чепурных и 11.К.Чмых (53) 621.317.373(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР !! 1213436, кл. G 01 R 25/08, 1984. (54) ЦИФРОВОЙ ФАЗОИЕТР (57) Изобретение относится к радиоизмерительной технике, может быть использовано при построении цифровых фазометров и является дополнительным к а.с. Р 1213436. Цель изобретения — повышение точности из„„SU„„1298688 А 2 мерения. Цифровой фазометр содержит формирователи 1 и 2, блоки 3 и 4 деления частоты, „D-триггеры 5 и 6, блок

7 преобразователя фаза — интервалы времени, блок 8 квантования., счетчик 9 кода фазы, вычислительный блок !

О, индикатор 11 и ° генератор 12. Кроме того, устройство включает элемент

И 13, элемент 14 задержки со счетчиком 15 времени, блок 16 управления и блок 17 синхронизации. Использование В-триггеров 18 и 19, элемента

И 20 с инверсией и элемента И 21 с соответствующими связями позволяет за счет усреднения уменьшить уровень основной погрешности измерений и обеспечить однозначность отсчета фазового сдвига. 3 ил.

1298688

Изобретение относится к радиоиэмерительной технике:и может быть чспользовано нри построении цифровых фаэометров, предназначенных для измерения сдвига фаз гармонических сигна- 5 лов на высоких частотах и является усовершенствованием известного устройства по авт.св. 1Ô 1213436.

Цель изобретения — повьппение точности измерения.

На фиг.1 приведена структурная схема цифрового фазометра; на фиг.2— эпюры, поясняющие принцип его работы; на фиг.3 — структурные схемы блока синхронизации и блока управления.

Цифровой фазометр содержит первый

1 и второй 2 формирователи, последовательно соединенные соответственно первый 3 и второй 4 блоки деления частоты и первый 5 и второй 6 D-триг- 20 геры, выходы которых соединены с входами блока 7 преобразователя фаза— интервалы времени, а выходы последнего соединены с входами блока 8 квантования, выход которого через счетчик

9 кода фазы и вычислительный блок 10 соединены с индикатором 11, генератор 12, выходы которого соединены с входами синхронизации Э-триггеров

5 и 6 и первого элемента И 13, соеди- 30 ненного через элемент 14 задержки со счетчиком IS времени измерения и с блоком 8 квантования, последовательно соединенные блок 16 управления и блок 17 синхронизации, который соеди- 35 нен с первым элементом И 13 и счетчиком 15 времени измерения, а блок

16 управления соединен с вычислительным блоком 10 а также последовательно соединенные два дополнительных

9-триггера 18 и 19, элемент И 20 с инверсией и второй элемент И 21, вы-ход которого соединен с блоком 4,целения частоты, а вход совместно с входами синхронизации дополнительных

D-триггеров 18 и 19 — с выходом формирователя 2, D-вход первого дополнительного D-триггера 18 соединен с выходом блока 17 синхронизации, а выход формирователя 1 — с блоком 3 деления частоты. Блок 16 управления включает в свой состав формирователь

22 пуска вычислительного блока 10. и формирователь 23 пуска времени измерения, а блок 17 синхронизации содер- 55 жит управляемый триггер 24.

Фазометр работает следующим образом.

Входные гармонические сигналы, преобразованные формирователями 1 и 2 в прямоугольные импульсы со стандартными логическими уровнями (фиг.2а,в), поступают на блоки 3 и 4 целения частоты, на блок 3 непосредственно, а на блок 4 через второй элемент И 21, где осуществляется деление частоты входных сигналов (Лиг.2б,г). Г блоков 3 и 4 деления частоты сигналы поступают на D-входы D-триггеров 5 и 6, где осуществляется привязка их фронтов и срезов к последовательности счетных импульсов генератора 12, поступающих на входы синхронизации

D-триггеров 5 и 6. Сигналы с выходов

D-триггеров 5 и 6 поступают на блок

7 преобразователя фаза — интервалы времени. Интервалы времени (фиг.2е), пропорциональные фаэовому сдвигу входных сигналов, поступают на блок

8 квантования, где производится их квантование задер> .анной с помощью элемента 14 задержки последовательностью счетных импульсов. Время задержки элемента 14 выбирается так, что нет наложения счетных импульсов на фронты и срезы квантуемых интервалов, это,необходимо для устоичивого срабатывания нересчетных сХем устройства. По окончании текущего времени измерения (перепад 1-0, фиг.2д) с помощью дополнительных 0-триггеров 18 и 19 и элемента И 20 с инверсией формируется импульс, запирающий второй элемент И 21 на время, равное периоду входного сигнала. За счет этого в паузе между измерениями иэ входной последовательности блока

4 деления частоты (фиг.2в) исключается один импульс сигнала, и начальная фаза сигнала на его выходе перед следующим циклом измерения смещается на период сигнала. На эпюрах показаны смещения начальной фазы на: выходе блока 4 деления частоты (фиг.2г,к,м):и соответствующие им временные интервалы блока преобразования фаза — интервалы времени. для последовательности трех времен измерения (фиг.2е,л,н)„ Временные интервалы (фиг.2е,л,.н) при И =3 за три

3 цикла измерения проходят все комбинации своих возможных значений, обусловленных начальной фазой блока

4 деления частоты, По окончании каждого измерительного цикла код счетчика 9 фазы Nq,« вводится в вычисли)298688 Д з- 1О. По указанному сигналу последний производит ввод новой измерительной информации, тельный блок 10, а результат i-го и мерения вычисляется по формуле о

Ф = 360 — -. N !

11т

5 где Х, — код времени измерения; (х — дробная часть числа х и хранится в вычислительном блоке 10.

Вывод усредненного результата измерения на индикатор 11 осуществля- 1О ется после п=Г1 числа времен иэмере3 ния и вычисляется по формуле и

; q;

-,!

1!

Импульс времени измерения формируется блоком 17 синхронизации и управляет прохождением счетных импульсов через элемент И 13. Начало времени измерения определяется вводом пре20 дыдущей измерительной информации в вычислительный блок 1О со счетчика 9 блока фазы, его начальной установки и времени, требуемого на обработку начального сдвига блока 4 деления частоты. Сигнал окончания ввода из . вычислительного блока 10 поступает на формирователь 23 пуска времени измерения блока 16 управления. Последний формирует импульс "Пуск" на вход ,установки Я управляемого триггера 24 блока 17 синхронизации. Управляемый триггер 24 устанавливается в единичное состояние, определяющее начало времени измерения. Окончание времени измерения осуществляется сигналом

"Стоп", формируемым счетчиком 15 времени измерения. Момент окончания времени измерения выделяется формирователем 22 пуска вычислительного блока

Таким образом, использование новых элементов, а именно двух дополнительных В-триггеров, элемента И с инверсией и второго элемента И с соответствующими связями, позволяет за счет усреднения уменьшить уровень основной погрешности измерения, обусловленной паразитной взаимосвязью узлов фазометра на входные формирователи, и-обеспечить однозначность от счета фазового сдвига.

Формула и э о б р е т е н и я

Цифровой фазометр по авт.св.

¹ 1213436, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены .первый и второй дополнительные D-триггеры, элемент И с инверсией и дополнительчый элемент И,-при этом D-вход первого дополнительного D-триггера соединен с выходом блока синхронизации, прямой выход — с D-входом второго дополнительного В-триггера, инверсГ ный выход — с входом элемента И с инверсией, второй вход которого соединен с прямым выходом второго дополнительного D-триггера, С-вход которого соединен с С-входом первого дополнительного Э-триггера, выходом второго формирователя, и входом дополнительного элемента И, второй вход которого соединен с выходом элемента И с инверсией, а выход — с входом второго блока деления частоты.

1298688

Составитель N.Êàòàíîâà

Редактор Н.Бобкова Техред И.Попович. Корректор С.Шекмар

Заказ 885/48 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, m-35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4