Цифровой фазометр

 

н .

-"лну!.еу(11h

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ п> 473 I20

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.07.73 (21) 1945427/18-10 с присоединением заявки №

ГосУйаРстеенный комитет (23) Приоритет

Совета Министров СССР

Опубликовано 05,06.75. Бюллетень № 21 (51) М. Кл. б 01г 25/00 (53) УДК 621.317.772 (088.8) Дата опубликования описания 28.08.75 (72) Авторы изобретения

Ю. П. Юрченко, А. Д. Ниженский и В. С. Барланицкий

Институт электродинамики АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОИ ФАЗОМЕТР

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения разности фаз двух переменных напряжений.

В измерительной технике для определения угла сдвига фаз в диапазоне частот используют триггерные фазометры с постоянным измерительным временем. Показания таких фазометров пропорциональны измеряемому фазовому сдвигу и не зависят от частоты входных сигналов. Однако из-за конечного быстродействия триггеров такие фазометры неустойчиво работают при измерении малых фазовых углов и результат измерения оказывается неоднозначным.

Предлагаемый цифровой фазометр дополнительно снабжен на выходе ключа двоичным счетчиком, двумя триггерами, единичные входы которых соединены с предпоследними и последним разрядами двоичного счетчика, а нулевой вход первого из них и вход установки в ноль дополнительного счетчика соединены с выходом усилителя-формирователя, схемой совпадения, входы которой связаны с нулевым выходом первого и единичным выходом второго триггеров, вентилем, управляющий вход которого соединен с выходом схемы совпадения, а выход с шиной «установка в О» счетчика с индикацией,,и элементом задержки, включенным между выходом усилителя-формирователя и импульсным входом вентиля.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого фазометра.

5 Фазометр включает усилители-формирователи 1 и 2, триггеры 3 — 5, счетчик с индикацией 6, дополнительный счетчик 7, ключ 8, генератор 9 импульсов, схему совпадения 10, вентиль 11 и схему задержки 12. Прямоуголь10 ный импульс на выходе триггера 3, длительность которого пропорциональна измеряемому фазовому сдвигу, формируется в результате предварительного усиления с ограничением напряжений U< и U2 и дифференцирования их

15 в короткие пусковые импульсы, поступающие на раздельные входы триггера 3. На время т открывается ключ 8 и пакет импульсов с генератора 9 поступает на вход счетчика 6 и дополнительного счетчика 7.

20 В работе фазометра возможны две ситуации: измерение фазовых сдвигов, превышающих зону неустойчивой работы триггера 3; измерение малых углов в зоне неустойчивости работы триггера 3. В исходном состоянии

25 счетчик с индикацией 6, дополнительный счетчик 7, триггеры 4 и 5 сброшены в «О». Вентиль 11 при этом закрыт запрещающим потенциалом с выхода схемы совпадения 10.

Зная зону неустойчивой работы триггера 3, 30 емкость счетчика 7 выбирают такой, чтобы его

473120 предпоследний разряд сработал при измерении углов, превышающих эту зону.

При измерении больших фазовых сдвигов, когда срабатывает триггер 5, должен сработать и триггер 4. В этом случае на входы схемы совпадения 10 подается разрешающий потенциал с выхода триггера 5 и запрещающий — с триггера 4. Таким образом, вентиль

11 по-прежнему закрыт запрещающим потенциалом с выхода элемента задержки 12 не Ы проходит на шину сброса в «О» счетчика б.

Если значение измеряемого фазового сдвига таково, что триггер 5 не срабатывает и сбоев не происходит, то вентиль 11 оказывается запертым при любом состоянии триггера 4, поскольку триггер 5 находится в нулевом состоянии. Импульс с выхода элемента задержки 12 на счетчик 6 в этом случае также не проходит. При измерении малых углов сбой триггера 3 заключается в том, что он не воз- 20 вращается в исходное состояние импульсом с выхода усилителя-формирователя 2 и на выходе триггера 3 появляются как короткие, так и длинные импульсы.

На вход дополнительного счетчика 7 посту- 25 пает малое количество импульсов при нормальной работе триггера 3 и большое — при его сбое. При сбое триггера 3 срабатывают все разряды дополнительного счетчика и связанные с ним триггеры 4 и 5. После этого 30 триггер 4 и все разряды счетчика 7 сбрасываются в «О» импульсом с выхода усилителяформирователя 1 (фиг. 1) . При дальнейшей нормальной работе триггера 3 триггер 4 не срабатывает, оставаясь в том же положе- 35 нии. На выходе схемы совпадения 10 появляется разрешающий потенциал, которым открывается вентиль 11; и задержанный импульс с выхода элемента задержки 12 сбрасывает в

«О» счетчик 6. Таким образом, при измерении малых углов, находящихся в весьма узкой зоне неустойчивой работы, результату приписывается значение О, и отсчет получается однозначный.

Предмет изобретения

Цифровой фазометр, содержащий усилители-формирователи, триггер, ключ, генератор счетных импульсов и счетчик с индикацией, отличающийся тем, что, с целью исключения неоднозначности результатов при измерении малых углов, он снабжен двоичным счетчиком, включенным на выходе ключа, двумя триггерами, единичные входы которых соединены с предпоследним и последним разрядами двоичного счетчика, а нулевой вход первого из них и вход установки в нуль двоичного счетчика связаны с выходом усилителя-формирователя, схемой совпадения, входы которой связаны с нулевым выходом первого и единичным выходом второго триггеров, вентилем, управляющий вход которого соединен с выходом схемы совпадения, а выход — с шиной сброса в нуль счетчика с индикацией, и элементом задержки, включенным между выходом усилителя-формирователя и импульсным входом вентиля.

473120

Составитель Л. Старостина

Техред Е. Подурушина

Корректор А. Дзесова

Редактор О. Филиппова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2023/10 Изд. № 758 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5