Фазометр инфранизких частот

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при поверке средств измерения фазового сдвига в инфранизкочастотном диапазоне. Цель изобретения - повышение точности измерений фазового сдвига. Устройство содержит автоматический переключатель 1, усилитель-ограничитель 2, переключатель 3, управляющий триггер 4, реверсивный счетчик 5, генератор 6 высокой частоты, инвертор 7, реверсивный счетчик 8, триггер 9, одновибраторы 10 и 11, инвертор 12, элемент ИЛИ 13, узел 14 синхронизации и одновибраторы 15 и 16. Цель достигается за счет разделения и разнесения по величине синхронизирующей тактовой частоты и частоты переключения переключателя, что позволило повысить тактовую частоту. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) А1 (51)5 G 01 R 25/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

l (21) 44 1.3453! 24-21 (22) 19. 04 . 88 (46) 30.07 ° 90. Бюл. У 28 (У2) А.А. Анепир и О.Н, Гравии (53) 621.317.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 507829, кл. G 01 R 25/00, 1974.

Авторское свидетельство СССР

9 1020789, кл. G 01 R 25/00, 1981.

l (54) ФАЗОМЕТР ИИФРАНИЗКИХ ЧАСТОТ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при поверке средств измерения фазового сдвига в инфранизкочастотном диапазоне. Цель изоб2 ретения — повьппение точности измерений фазового сдвига. Устройство содержит автоматический переключатель 1; усилитель-ограничитель 2, переключатель 3, управляющий триггер 4, реверсивный счетчик 5, генератор 6 высокой частоты, инвертор 7, реверсивный счетчик 8, триггер 9, одновибраторы 10 и 11, инвертор 12, элемент

ИЛИ 13, узел 14 синхронизации и одновибраторы 15 и 16, Цель достигается за счет разделения и разнесения по величине синхронизирующей тактовой частоты и частоты переключения переключателя, что позволяет повысить тактовую частоту. 2 ил.

"582151

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при поверке средств воспроизведения единицы угла фазо5 вого сдвига в инфранизком диапазоне частот.

Цель изобретения — повышение точности измерений фазового сдвига.

На фиг. 1 представлена блок-схе| ма фазометра на фиг. 2 — эпюры

Э напряжений в различных точках блок схемы.

Фазометр инфранизких частот со держит автоматический переключатель 1, 15 ! усилитель-ограничитель 2, переключатель 3, управляющий триггер 4„ ключ

5, генератор 6 высокой частоты, инвертор 7, реверсивный счетчик 8, триггер 9, одновибраторы 10 и 11, 20 .инвертор 12, элемент ИЛИ 13, узел 14 синхронизации и одновибраторы 15 и

16. Автоматический переключатель 1 подключен к входу усилителя-ограничителя 2. Управляющий вход автомати- 25 ческого переключателя 1 соединен через переключатель 3 с прямым вьг ходом управляющего триггера 4 и с одним из входов ключа 5. Другим входом ключ 5 соединен с выходом генератора 6 высокой частоты, а выходом — со входом реверсивного счетчика 8. Триггер 9 своим инверсным вы„ходом соединен с управляющим входом одновибратора 11, который своим входом подключен к выходу усилителя-ограничителя 2 и через инвертор 12 к входу одновибратора 10, Одновременно одновибратор 11 своим выходом соединен с одним из входов элемента ИЛИ 13. @>

Вторым входом элемент ИЛИ 13 соединен с выходом одновибратора 10, а выходом — с одним из входов узла 14 синхронизации. Вторым входом узел 14 синхронизации соединен через одновиб- 45 ратор 15 с инверсным выходом управляющего триггера 4. Своими раздельными входами управляющий триггер 4 подключен к выходу узла 14 синхронизации, а прямым выходом через одновибратор

16 — к входу инвертора 7. Выходом инвертор 7 соединен со счетным входом триггера 9, а входом — с третьим входом узла 14 синхронизации.

Фазометр инфранизких частот рабо-. тает следующим образом.

Входные сигналы U „ и П,х, (фиг.

2а, непрерывные линий соответствуют

U,,штрихпуйктирные линии — U

Ьх.1 поступают на входы автоматического переключателя 1. В зависимости от его положения на выход переключателя

1, т.е. на вход усилителя-ограничипередают сит"ал UH или 11 вк у

Вх. (...

В исходном состоянии автоматический переключатель 1 находится в положении, при котором на его выход (фиг.

2б) передается сигнал Бц„„и удерживается в этом положении низким потенциалом триггера 4, находящегося в состоянии "0", кроме того, этим же низким потенциалом он удерживается в закрытом состоянии.

Триггер 9 находится также, как и триггер 4, в положении "0" (фиг.2с).

Кроме того, низким потенциалом триггер 9 удерживается закрытым по выходу одновибратор 10, а одновибратор

11 — открытым (фиг. 2г).

Таким образом, в исходном состоянии на усилитель-ограничитель 2 с выхода автоматического переключателя 1 поступает сигнал U «, усиливается,ограничивается по уровню (фиг. 2в) и затем поступает непосредственно на одновибратор 11 и через инвертор 12 на одновибратор 10.

Одновибраторы 10 и 11 формируют из поступивших на их вход сигналов короткие импульсы по их задним фронтам. Причем на выходе одновибратора

11 формируются короткие импульсы, соответствующие моментам перехода входных сигналов через нуль в отрицательном направлении, а на выходе одновибратора 10 — моментам перехода через нуль этих же сигналов в положительном направлении. Так как в исходном состоянии одновибратор 11 открыт, а одновибратор 1 0 закрыт, то на выходе элемента ИЛИ 13 присутствуют короткие импульсы, соответствующие моментам перехода через нуль сигналом U д„„ в отрицательном направлении (фиг. 2г,, первый импульс обозначен непрерывной линией). Поступление этих импульсов на узел 14 синхронизации не изменяет положение

"0" управляющего триггера 4. Только после подачи команды "Пуск" (фиг,2е) первым коротким импульсом с выхода элемента ИЛИ 13 на узел 14 синхронизации управляющий триггер 4 устанавливается в положение "1". Импульс, соответствующий высокому потенциалу триггера 4 (фиг. 2и, к),открывает ключ 5 и квантующие импульсы f >,в

5 15821 (фиг. 2м) начинают поступать от генератора 6 через ключ 5 на вход счетчика 8. Кроме того, импульс (фиг.2и) подается с прямого выхода триггера 4 на управляющий вход переключателя 1, устанавливая его в положение, при котором на его выход передается сигнал U,„ „(фиг. 2б).

В момент изменения высокого потенциала на инверсном выходе триггера 4 на низкий одновибратор 15 вырабатывает короткий импульс (фиг. 2л), который поступает на узел 14 синхронизации, подготавливая триггер 4 к перебросу в "0". В момент перехода через нуль сигнала в отрицательном направлении одновибратор 11 вырабатывает короткий импульс (фиг. 2r, пунктирная линия), который через эле- 20 мент ИЛИ 13 и узел 14 синхронизации (фиг. 2о) переводит управляющий триггер 4 в положение "0". При этом автоматический переключатель 1 устанавливается в положение, при котором 25 на вход усилителя-ограничителя подается сигнал U „ „,а ключ 5 оказывается запертым, что прекращает поступление импульсов на вход счетчика 8, Результат подсчета квантующих нмпульсон счетчиком 8 (фиг. 2н) за время, равное фазовому сдвигу 7 < (( между одноименными отрицательными переходами через нулевой уровень сигналов Uö „ и Б в„,определяется

35 числом кв <, Этим заканчивается первый цикл измерения угла фазового сдвига по отрицательным переходам через нуль О входных сигналов.

В момент переброса управляющего триггера 4 в положение "0" на выходе одновибратора 16 (фиг. 2л) формируется кОрОткнн импульс, поступа- 5 ющий в узел 14 синхронизации с ц чью начать второй цикл измерений, Кроме того, этот короткий импульс через инвертор 7 (фиг. 2p) изменяет положение триггера 9, устанавливая его в

"1" (см.фиг.2с,т), который своим низким потенциалом на инверсном выходе запирает по входу одновибратор

1i а высоким подключает выход коммутатора 7 к входу реверсивного счетчика 8 и открывает по выходу одновибратор 10.

Первый короткий импульс (фиг. 2д), сформированный в момент перехода че51 6 рез нулевой уровень в положительном направлении сигнала U» опрокщ ывает вновь в положение "1" управляющий триггер 4 (фиг. 2и). Палее импульс, соответствующий высокому потенциалу на прямом выходе триггера 4, открывает ключ 5 и квантующие импульсы f„ä начинают поступать на вход счетчика 8 (фиг. 2м). Кроме того, указанный импульс поступает на управляющий вход переключателя устанавливая его в положение, при котором на усилитель-ограничитель подается сигнал И „ . Импульс (фиг. 2л), сформированный одновибратором 15 в момент смены высокого потенциала на низкий на инверсном выходе триггера 4, поступает в узел

14 синхронизации и подготавливает управляющий триггер 4 к сбросу в положение "0", не меняя его состояния.

Только в момент перехода через нуль в положительном направлении сигнала

U

2б,д), который через элемент И. IH 13 поступает на узел 14 синхронизации и сбрасывает триггер 4 в состояние

"0", На этом второй цикл измерения заканчивается: по сигналу узла 14 синхронизации (фиг, 2у) запирается ключ 5 прекращается работа счетчика 8 по суммированию второй пачки квантующих импу;!ьсов, в исходное состояние возвращаются переключатель 1, коммутаTop 7, а также триггеры 4 и 9.

1 t:çiльтлт с :! :! Рован!!ч BTÎ|!ÎÉ пачки квантующих импул! сов за время,. рав!!Ое фазовому сдвигу .!, между одноименными положительными переходам;! через нулевой уровень и.!!!ерясмь!х сигналов U в„„и U a z s Определяется числом !

" ц!г . в " l07 °

Сумма первой и второй пачек кьанTующих импgëьсов 1IpОсчитанная за время двух циклов измерения в виде числа

N = "ж+ Np1s пропорциональна измеряемому углу фазового сдвиг,-., фиксируется на табло светчика или при необходимости заносится по ЛПК в ЭВИ с целью хранения и дальнейщей обарботки !!о!!уче!!ной информации.

Переключатель 3 предназначен для калибровки фазометра при смене час1582151 тоты измеряемых сигналов или при работе с ЭВМ для определения значеНия М, входящего в состав алгоритма 17180 10", 1 1 т где N т число импульсов, поступающих на счетчик за время, равное периоду Т входного сигнала; измеряемый фазовый сдвиг; число, которое выбирается в зависимости от требуемой точности измерений.

10! о! и

По сравнению с прототипом предт агаемый фазометр позволяет повыть точность измерения на порядок до 0,02 ) за счет синхронизации кбммутирующего и входного сигналов и снижения частоты коммутации при еизменном значении частоты сигнала ,вантования.

25

Формула изо бр ет ения

Фаэометр инфранизких частот, соержащий автоматический переключа- 30 ль, последовательно соединенные усилитель-ограничитель и одновибра(ор генератор импульсов и узел синхронизации, о т л и ч а ю щ и и я тем, что, с целью повышения

Фочности, в него введены два инвер3 тора, три одновибратора, управляющий триггер, счетный триггер, ключ, выходной счетчик, элемент ИЛИ и переключатель, при этом выход автоматического переключателя через последовательно соединенные усилительограничитель, первый инвертор и вто-рой одновибратор соединен с входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого одновибратора, а выход соединен с первым входом узла синхронизации, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами третьего и четвертого одновибраторов, четвер=

tt сг тыи Вход с шинои сигнала Пуск первый выход через последовательно соединенные управляющий триггер, четвертый одновибратор и второй инвертор — с входом счетного триггера, а второй выход — через управляющий триггер — с входом третьего одновибратора, выход генератора импульсов, соединен с первым входом ключа, выход которого соединен с входом счетчика, второй вход ключа соединен с прямым выходом управляющего триггера и входом переключателя, второй вход которого соединен с нулевой шиной, а выход — с управляющим входом автоматического переключателя, при этом инверсный и прямой выходы счетного триггера соединены соответственно с управляющими входами первого и Bòî

Рого одновибраторов.

1582151

1 г д е

1

t й

Фиг,2

Составитель М. Катанова

Редактор Л. Пчолинская Техред Л.Сердюкова Корректор Т, Малец

Заказ 2087

Тираж 550

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 и

_#_

Л

М

Н

О п

Р

С

1

1

Й

1