Цифровой фазометр

 

3 +i u, ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

296056

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт, свидетельства ¹

МПК G 01г 25/04

Заявлено 02.Х,1968 (№ 1273396!18-10) с присоединением заявки №

Комитет по делам изобретеиий и открытий при Совете Мииистров

СССР

Приоритет

Опубликовано 12.11.1971. Бюллетень ¹ 8

Дата опубликования описания 7.11 .1971

УДК 621.317.77 (088.8) Автор изобретения

Н. Г. Бабаев

Заявитель

ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР

Изобретенйе относится к области фазометрии и предназначено для цифрового измерения фаз в прямоугольно-координатных автокомпенсаторах.

Недостатками известных цифровых фазометров являются недостаточно высокая точность измерения, а также сравнительно узкий частотный диапазон.

С целью повышения точности измерения п расширения частотного диапазона в предлагаемом фазометре, первый формирователь импульсов подключен к источнику опорного напряжения, второй — к источнику исследуемого напряжения, выход первого формирователя параллельно подключен к одному из входов схемы совпадения и через инвертор — к входу второй схемы совпадения, при этом к другим входам схем совпадений подключены выходы второго формирователя и генератора импульсов, выход первой схемы совпадения подключен к входу сложения реверсивного счетчика, выход второй схемы совпадения через элемент задержки — к входу вычитания реверсивного счетчика, подключенного своим выходом к одному из декадных счетчиков, управляемому, вторым декадным счетчиком, связанным с выходом первого формирователя.

На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого цифрового фазометра; на фиг. 2 — эпюра его напряжений.

Фазометр содержит формирователи прямоугольных импульсов 1 и 2, инвертор 8, схемы совпадений 4 и 5 (каждая на три входа), элемент задержки 6, генератор импульсов 7, ре5 версивный счетчик 8, декадные двоично-десятичные счетчики 9 и 10, цифровой индикатор 11.

Фазометр работает следующим образом.

В начале оба сигнала формируются в пря10 моугольные и поступают на схемы совпадений

4 и 5. Опорный сигнал на схему 5 подается через инвертор 8. При этом первая схема совпадения 4 сравнивает по фазе положительные полуволны измеряемых и опорных напряже1з нпй, а вторая схема 5 — отрицательную полуволну опорного сигнала с положительной полуволной измеряемого вектора. К третьим входам схем совпадений 4 и 5 подаются тактовые импульсы от генератора 7 для модулирова20 ния высокой частотой основных сигналов.

Таким образом, на выходе схем совпадений получаем число импульсных кодов, которое поступает к входам сложения и вычитания ре25 версивного счетчика 8. Между выходом схемы

5 и входом вычитания счетчика 8 включен элемент задержки 6, который задерживает импульсы вычитания на некоторое время для надежного перехода реверсивного счетчика от

30 режима сложения к вычитаншо, 296056

Из графика видно, что длительность выходного импульса схемы 4 равна T> — — 90+6, а схемы 5 — Т2=90 — 6. Если считать, что периоду Т, соответствует Nt импульсов, а периоду Т2 — N> импульсов, то к реверсивному 5 счтчику 8 сначала поступят N> импульсов, затем из этого количества будут, вычитаться

N импульсов. Следовательно, в каждом периоде опорного сигнала в реверсивном счетчике останется У=У1 — М2 импульсов. Если вме- 1Ю сто N и N2 записать соответствующие фазовые углы, находим:

N = Т вЂ” Т2 — — (90 +6) — (90 — 6) =26

Ю или 6=— 15

2 т. е. фазовый угол измеряемого вектора определяется половиной числа импульсов, оставшихся в реверсивном счетчике после любого периода опорного сигнала. гю

При 6=0 импульсы, поступающие на сложение и вычитание, равны, т. е, реверсивный счетчик ничего не содержит. При углах выше нуля после каждого периода в счетчике разность импульсов суммируется, и следователь- г5 но, через определенное время она заполняется и сбрасывается снова к нулю. Выход реверсивного счетчика подключен к декадному счетчику 9, состоящему из нескольких декад двоичнодесятичного счетчика. После каждого цикла зю заполнения реверсивного счетчика 8 в момент сбрасывания к нулю импульс переноса поступает к декадному счетчику.

В зависимости от угла измеряемого вектора и числа периодов сравнения в декадном счет- 35 чике набирается определенное число. Если это число квантовать во времени, т. е. прерывать работу этого счетчика в строго определенные равные интервалы, тогда содержание его будет пропорционально измеряемому углу. Для 4Ю этого использована дополнительная декада двоичпо-десятичного счетчика l0, на вход которого поступают формированные импульсы опорного сигнала одной полярности и после десяти периодов на выходе его вырабатывается импульс, который сбрасывает к нулю декадный счетчик 9. Выбор числа периодов для квантования во времени зависит от требуемой точности отсчета измеряемого угла. Естественно, она еще зависит от числа импульсов генератора, соответствующих одному полупериоду опорного сигнала. Выход декадного счетчика

9 подключен к цифровому индикатору ll, фиксирующему измеряемый угол.

Предмет изобретения

Цифровой фазомер, содержащий два формирователя прямоугольных импульсов, инвертор, две схемы совпадений, элемент задержки, генератор импульсов„ реверсивный счетчик, декадные дчоично-десятичные счетчики, отлича ои ийся тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения частотного диапазона, первый формирователь подключен к источнику опорного напряжения, второй — к источнику исследуемого напряжения, выход первого формирователя параллельно подключен к одному пз входов схемы совпадения и через инвертор — к входу второй схемы совпадения, при этом к другим входам схем совпадений подключены выходы второго формирователя и генератора импульсов, выход первой схемы совпадения подключен к входу сложения реверсивного счетчика, выход второй схемы совпадения через элемент задержки — к входу вычитания реверсивного счетчика, подключенного своим выходом к одному из декадных счетчиков, управляемому вторым декадным счетчиком, связанным с выходом первого формирователя.

206056

Ри8. 1

Составитель Г. Кучеренко

Редактор В. П. Новоселова Техред Т. П. Курилко Корректор А. П. Васильева

Заказ 779/6 Изд. № 342 Тираж 473 Подписнос

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4I5

Типография, пр. Сапунова, 2