Одноканальный цифровой фазометр
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Оо!Оа Соеетскик
Социалистикескиа
Республик
Зависимое от авт, свидетельства №
Заявлено 07.XII.1970 (№ 1499120118-10) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 23.X.1972. Бюллетень ¹ 32
Дата опубликования описания 04.1.1973
М, Кл. б 01 r 25/00
Комитет но делам иасбретений и открытий ори Сонете Иинистрое
СССР
УДК 621.317.772(088.8) Автор изобретения
Ю. А. Скрипник
Институт электродинамики АН Украинской ССР
Заявитель
ОДНОКАНАЛЬНЫЙ ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР
Настоящее изобретение относится к фазоизмерительной технике.
Известные одноканальные цифровые фазометры недостаточно точны и не могут раоотать в широком динамическом диапазоне напряжений.
Предлагаемый фазометр отличается от известных тем, что он содержит двухполярную триггерную схему, в которой один входной формирователь импульсов соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, второй формирователь импульсов — с генератором опорной частоты, противофазные выходы ее триггеров соединены с потенциальными входами схемы совпадения, импульсный вход которой через умножитель частоты подключен к опорному генератору, а выход импульсно-потенциальной схемы совпадения соединен с реверсивным счетчиком импульсов, цепь реверса которого присоединена к цепи управления автоматического переключателя.
На чертеже представлена блок-схема описываемого фазометра, где 1 — автоматический переключатель, 2 — смеситель, 8 — управляемый гетеродин, 4 — усилитель промежуточной частоты, 5 — фазовый детектор, б— усилитель сигнала рассогласования частот, 7 — генератор опорной частоты, 8, 9, 10— формирователи коротких импульсов по моментам перехода через нуль гармонических напряжений, 11 — распределительная цепь, 12 и 18 — выходные триггеры двухполяр ной схемы, 14 — импульсно-потенциальная схема, 15 — умножитель частоты, 1б реверсивный
5 счетчик импульсов, 17 — генератор тактовых импульсов, 18 — блок управления, 19 — цифровое отсчетное устройство (пунктиром обозначена двухполярная триггерная схема).
Измерение разности фаз между входными
10 напряжениями U> и U> осуществляется за два такта коммутации автоматического переключателя 1. В первый такт коммутации напряжение U через переключатель 1 поступает на смеситель 2, на вход которого одновремен15 но поступает напряжение гетеродина 8.
Усилителем промежуточной частоты 4 выделяется напряжение разностной частоты, воздействующее на один из входов фазового детектора 5. На другой вход фазового детек20 тора поступает напряжение опорного генератор а 7. Выходное напряжение фазового детектора усиливается усилителем б и воздействует на управляющий элемент гетеродина 8 таким образом, что разностная частота на
25 выходе смесителя 2 устанавливается равной частоте опорного генератора 7. Далее, из напряжения разностной частоты и напряжения опорного генератора формирователями 8 и 9 создаются короткие импульсы, соответствую30 щие моментам перехода через нуль напряже356586
Зо
45
55
Типография, пр. Сапунова, 2 ний. Положительные и отрицательные импульсы через распределительную цепь 11 воздействуют на триггеры 12, И двухполярной схемы. Прямоугольные импульсы с противофазных выходов триггеров 12 и 18 поступают на потенциальные входы схемы совпадения 14. На импульсный вход схемы совпадения 14 воздействуют короткие импульсы, полученные из напряжения опорного генератора 7, умноженного по частоте в 3600 раз (при разрешающей способности фазометра в 0,1) умножителем 15 и укороченного формирователем 10. При действии на потенциальные входы схемы совпадения 14 прямоугольных импульсов с противофазных выходов триггеров двухполярной схемы разрешение на прохождение коротких импульсов дается на время, пропорциональное фазовому сдвигу напряжения разностной частоты на выходе усилителя 4 по отношению к напряжению опорного генератора 7. С выхода схемы совпадения короткие импульсы поступают на реверсивный счетчик импульсов 16, работающий в режиме суммирования поступающих импульсов. Количество импульсов, накопленных в счетчике за первый такт коммутации, пропорционально фазовому сдвигу напряжения U> по отношению к напряжению опорного генератора 7. Во второй такт коммутации, который начинается с приходом следующего импульса от тактового генератора 17 на блок управления 18, на смеситель 2 поступает напряжение Ув. В момент коммутации осуществляется реверсирование счетчика 1б, так как цепь реверса его соединена с цепью управления входного переключателя 1. B результате во второй такт коммутации счетчик импульсов 1б начинает работать в режиме вычитания поступающих импульсов из накопленной ранее суммы. Преобразовательные процессы во втором такте аналогичны первому, только количество импульсов, поступающих на счетчик, пропорционально фазовому сдвигу напряжения U по отношению к напряжению опорного генератора. Поэтому остаток импульсов в счетчике 1б к концу второго такта коммутации, которые выбираются равными по времени, становится пропорциональным разности фаз входных напряжений, К моменту прихода третьего импульса от тактового генератора 17 результат счета переписывается в регистр цифрового отсчетного устройства 19, и цикл измерения повторяется. После каждых двух тактов коммутации импульсами блока управления 18 осуществляется сброс предыдущего результата измерения и запись нового.
Предмет изобретения
Одноканальный цифровой фазометр, содержащий входной автоматический переключатель, смеситель, управляемый гетеродин, усилитель промежуточной частоты, фазовый детектор, генератор опорной частоты, умножитель частоты, формирователи коротких импульсов, импульсно-потенциальную схему совпадения, генератор тактовых импульсов, счетчик импульсов и блок управления, отличаюи ийся тем, что, с целью повышения точности измерения разности фаз в широком динамическом диапазоне сравниваемых напряжений, он снабжен двухполярной триггерной схемой, в которой один входной формирователь импульсов соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, второй формирователь импульсов — с генератором опорной частоты, противофазные выходы ее триггеров соединены с потенциальными входами схемы совпадения, импульсный вход которой через умножитель частоты подключен к опорному генератору, а выход импульсно-потенциальной схемы совпадения соединен с реверсивным счетчиком импульсов, цепь реверса которого присоединена к цепи управления автоматического переключателя.
Составитель Л. Устинова
Редактор С. Хейфиц Техред Л, Богданова
60 Корректор Е. Усова
Заказ 4188 6 Изд. № 1655 Тираж 406 Подписно
ЦНИИПИ Заказ 4188/6 Изд. № 1655 Тираж 406
Подписное
Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5
