Библиотека :

 

324589

Союз Соеетскив

Социалистические

Ресрублии

ОПИСАНИЕ

И ЗО БР Е ТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт, свидетельства Л

Заявлено 06Х11.1970 (№ 1454290j18-1О) М.Кл. G 01г 25 04

Н 031 13 02 с присоединением заявки ¹â€” йомитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Приор итет ——

О-Iyoëèêîâàíî 23.Х11.1971. Бюллетень Хо 2 за 1972

Дата опуоликованпя описания 2,111.1972 х ДI; 621.317. 7 (088.8),Авторы изобрстения

ВСЕСО1ОЯ КАЯ

ПАПИК-T .". и .. - !"."=::

БИБЛИО Е1- А

Ю. А. Скрипник и Ю. П. Юрченко

Институт электродинамики AH Украинской ССР

Заявитель

ЭЛЕКТРОННЫЙ ФАЗОМЕТР С АНАЛОГО-ЦИФРОВЫМ

ПРЕОБРАЗОВАНИЕМ

Изобретение относится к области фазопзмерительной техники и предназначено для пзм рения фазовых сдвигов в широком диапазоне частот, а также в системах автоматического регулирования по фазовым координатам.

Известные цифровые фазометрические усгройства содержат автоматические переключ»тели, генераторы тактовых импульсов, схемы управления, формирователи прямоугoJIbHbIx импульсов, схемы совпадений и .реверсивные счетчики с цифровыми отсчетными устройствами и работают на основе промежуточного преобразования .фазовых сдвигов во временной интервал с последующим заполнением его счетными импульсами. Недостатком таких устройств является малая точность измерений на высоких частотах из-за влияния конечной длительности фронтов,кадируемых интервалов и больших погрешностей квантования вследствие ограниченной скорости счета электронных счетчиков импульсов.

Целью предлагаемого изобретения являегся повышение точности измерения и расширение частотното диапазона фазометров с цифровым отсчетом.

Для этого электронный фазометр снабжен сумматором напряжений, один вход которого подключен к выходу схемы сов падения, выход его через фильтр нижних частот и усилитель частоты коммутации соединен со входом частотного модулятора, выход которого через частотный детектор .связан со вторым входом сумматора напряжений, а через формирователь счетных импульсов — со входом реверсивого счетчика импульсов.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Оно содержит автоматический переключатель 1, генератор тактовых импульсов 2, схеIO му управления 8, формирователи прямоугольного напряжения 4 и 5, схему совпадения б, сумматор напряжений 7, фильтр нижних частот 8, усилитель частоты коммутации 9, частотный модулятор 10, частотный детектор 11, формирователь счетных импульсов 12, реверсивный счетчик импульсов 18 и отсчетное устройство 14.

Фазометр работает следующим образом.

Сдвинутые,по фазе напряжения UI и U че20 рез автоматический переключатель 1 поочередно воздействуют на формирователь прямоугольного напряжения 4. Одно из напряжений (опорное У ) непрерывно воздействует на аналогичный формирователь опорного напря2ь жения 5. Выходные напряжения формирователей поступают на,входы быстродействующей схемы совпадения б. При одном положении переключателей 1, когда на входы формирователей воздействует одно и то же напрязп жение UI, на выходе схемы совпадения с час324589 тотой ВхОдных напдя>кеннЙ (О,ПОявля!Отс51 прямоугольные импульсы с амплитудой Up ндлчтельностью л+-А(р, где Л(— дополнительный фазовый сдвиг, вызванный неиден"гичностьго фазовых характеристик формирователей. Прп другом положении переключателя на формирователи воздействуют .разные напряжения

UJ u Ug и импульсы на выходе схемы совпаг(— -(+ !3(г дения имеют длительность . Прн (0 этом среднее значение выходного напряжения схемы совпадения в одном случае л+Л(Р „л--(Р -Л(1.

U =U0 -, а в другом U"=Up

II и мало зависит от крутизны фронтов выходных импульсов схемы совпадения.

Пачки импульсов с выхода:схемы совпадения суммируются в сумматоре на пряжений 7 с сигналом от частотного детектора 11, имею.щего крутизну преобразования 5 . Выходное напряжение U„-сумматора 7 проходит через фильтр нижних частот 8. Поокольку на выходе формирователя прямоугольного напряжения 4 происходит периодическая коммутация напряжений UI и U>, переменная составляющая частоты коммутации U — на выходе фильтра

IlH?I(HHx частот не зависит от Л(р н пропорциональна (р. Переменная составляющая U óñèливается усилителем частоты коммi-гацип 9 If выходное напряжение этого усилителя воздействует на частотный модулятор 10, выходной сигнал которого подан на вход частотного детектора 11. Благодаря суммированию выходных напряжений частотного детектора и схемы совпадения .выходное напряжение частотного модулятора в различные полупериоды коммутации пмеет частоту 10 - г - 0

) = t p+ —, — (1" .н j =/0 —, 2г(52 2л52

Формирователь счетных импульсов 12 формирует из этого напряжения короткие импульсы, которые подсчитываются реверсиьным счетчиком 18, причем импульсы,с частотой f суммируются, а с частотой " — вычитаются нз содержимого счетчика. За период коммутации в счетчике зафш<сируется код. => — ""= — (1 — Г) = ", =

Этот результат ннднцируется цифровым Отсчетным устройством 14.

5 Из,последней, формулы видно, что на Ifof(lзания электронного фазометра не,влияют нестабильность и нелинейность характеристик фильтра нижних частот 8, усилителя частоты коммутации 9 и частотного модулятора 10.

При этом точность по сравнению со схемой без цепи обратного преобразования частоты в напряжение значительно повышается.

Для уменьшения погрешности от нестабильности нулевого уровня формирователей прямо15 угольного напряжения схема совпадения 6 строится на .совпадение по обеим полярностям.

Предмет изобретения

Электронный фазометр с аналого-цифровым преобразованием, содержащий автоматический .переключатель на входе одного из параллельно включенных формирователей,прямоугольных напряжений, выходы которых сое25 динены с последовательно включенными схемой совпадения, частотны м модулятором, формирователем счетных импульсов и реверсивным счетчиком с отсчетным устройством, вторые входы которых, а также второй вход

ЗО автоматического переключателя через схему управления связан с генератором тактовых импульсов, от.гичаюи1ийся тем, что, с целью повышения точности измерения и расширеигия частотного диапазона, он снабжен фильтром

35 нижних частот, усилителем частоты коммут»цин, частотным детектором и сумматором напряжений, один из входов которого соединен с выходом схемы совпадений, а выход — с последовательно включенными фильтром ниж40 них частот, усилителем частоты коммутации и частотным модулятором, к выходу которого подключены входы формирователя счетн лх импульсов и частотного детектора, причем выход последнего соединен со вторым входом

45 сумматора напряжений.

324589

*.Редактор JI. Герасимова

Заказ 850 Изд, М i843 Тираж 448 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35. Раушская иаб., д. 4/5

/1

Ооластная типография Костромского управления по печати

Составите.ьь Г. Кучеренко

Текред Л. Богданова

Корректоры А. Васильева и

Т. Бабакина