Цифровой фазометр

 

Сотоз Соеетскмх

Соцнаяксткмесккх

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6!) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 05.01.77 (2!) 2438049/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликоваио25.06.78.Бюллетень N. 23 (45) Дата опубликования описаиия27. 05.7 (!!) 612184 (5!) М. Кл.

Я 01 R 25/08

Гасударстоеннюй комитет

Совета Мнннатрао СССР оо делам нтобретеннй н открытнй

В. М. Ушаков (72) Автор изобретения (7 !) Заявитель (S4) ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР

2 цепочки, двв триггера, связанные по входу с двумя ел ментами совпадения, генератор счетных импульсов, подключенный через ключ к счетчику, введены дополнительная дифференцируюшая цепочка, инвертоГ элемент

ИЛИ, синхронизатор, регистр, узел сравнения чисел, полусумматор и индикатор, соединенный по одному из входов с полусумматором, а по двум другим — со счетчиком, 30

0 причем остальные три входа связаны с тремя входами регистра, двумя входами узла сравнения чисел и с тремя другил и выходами счетчика, обший вход узла сравнения чисел и полусуммвторв подкглочен к послед-!

0 ним выходам счетчика, в выход — к второму входу полусуммвтора, управляющий вход регистра соединен с первым входом синхронизатора, соединенного также по этому входу со вторым входом первого элемента р0 совпадения, при этом второй вход второго элемейта совпадения подсоединен к второму выходу синхронизатора, вход которого связан с выходом первого усилителя-ограничителя, выход первой дифференпируюшей цепочки соединен с входами запуска перво!

Изобретение касается фазовых измерений. Оно может использоваться при измерении фазовых характеристик четырехполюсников, работающих в большом диапазоне амплитуд.

Известен фвэо метр, содержаший усилителиограничители, дифференцируюшие цепи, распре делительное устройство, триггер и раэностный индикатор !11.

Однако вследствие асимметрии сигнала на выходе усилителя-ограничителя возможна погрешность в 180 в окрестности о т =180

Известен также цифровой фвзометр, содержвший два усилителя-ограничителя и дифференцируюшие цепочки> два элемента совпадения, генератор счетных импульсов, ключи, счетчики и триггеры (2).

Однако у такого фазометра точность( измерений в пределах 0 — 360 недостаточна.

С целью повышения точности измерения в о пределах 0-360 в известныйфазометр, содержащий последовательно соединенные два усиаителя-ограничителя и дифференцируюшие (53) УДК 621.317.772 (088.8) 612184

ro и второго триггеров, выход второй дифференцирующей цепочки — с входом срыва первого триггера, а выход дополнительной дифференцируюшей цепочки - co вторым входом срыва второго триггера, выходы обоих 5 . элементов совпадения через элемент ИЛИ связаны с входом ключа.

На чертеже дана структурная схема предлагаемого фазометра. цифровой фазометр содержит усилители- to ограничители 1 и 2, дифференцируюшие цепочки 3-5, триггеры 6 и 7, элементы 8 и

9 совпадения, элемент совпадения ИЛИ 10, генератор 11 счетных импульсов, ключ 12, счетчик 13, индикатор 14, регистр 15, узел 16 сравнении чисел, попусумматор 17, инвертор 18 и синхронизатор 19.

Фазометр работает следующим. образом.

Выходное напряжение усилителя-ограничи» тели 1 дифференцируется цепочкой Зри по- 20 ложительный: имлуиьс с выхода дифференцируюшей цепочки 3 запускает триггер 6, а попожитепьный импульс с ди ференцирую« щей цепочки 4 срывает триггер 6. В результате as выходе триггера 6 цопучаетса импульсное напряжение дпитальносты,; лропарционапьной фазовому сдвигу Ф . Триггер 7 запускается положительными импульсами с выхода дифференцируюаей цепочки 3 и срывается положительными импульсами с выхода дифференцируюшей цепочки 5, на которую подаются инвертированные импуль-. сы с усилителя - ограничителя 2 через инвертор 18. На выходе триггера 7 получаются импульсы длительностью 9+ 180 для

9<180 и 9 180 для 180. Импульсы с выходов триггеров 6 и 7 поступают на элементы 8 и 9 соответственно.

Причем иа элемент 9 с синхронизатора 19

> 46 подается импульс длительностью, равной t периоду измеряемых напряжений, в выбранный К период измерения. На элемент 9 поступает импульс, соответствуюший(К+1)-му периоду измерения. Импульсы с выходов элементов 8 и 9 mààï в элемент ИЛИ

10. На выходе указанного элемента за два периода получается два импульса - первый пропорциональный М, второй - т +

Х,80 пибо 9 - 180 .

Далее длительность импульсов измеряется с цомошью счетчика 13, и результат индицкруется на индикаторе. Счетчик 13 считает счетные импульсы генератора 1 1, "рошедшие эре ключ 12, управляемый схемой ИЛИ 10.

Среднее значение фазы за два измерения равно

CI

Знак" +" для (180 и знак —" для

9>180 .

Юля искпючения неоднозначности величины смешения нуля на 90 результат, записанО ный в счетчик 13 в первый период измерения, записывается в регистр 15 (с трех старших разрядов счетчика, эа исключением самого старшего). Выходы регистра

15 соединены с узлом 16 сравнения чисел, иа первые входы узла 16 подаются сигналы с трех самых старших разрядов счетчика

13. Так как на вторые входы узла 16 подаются сигналы со сдвигом на один разряд в сторону самого старшего, на вторые входы узла 16 подается полусумма результата измерения.

Если число с выходов регистра 15 превышает число с выходов счетчика 13, то на выходе узла 16 получается 1, которая через попусумматор 17 подается на 180 разряд индикатора 14, причем на второй вход попусумматора подается сигнал самого старшего разряда счетчика.

Таким образом, результат измерения будет однозначным как дия 9<180, так и дня РЪ180а т е - ФР+9ОО

Формула изобретения

Цифровой фазометр, содержаший последовательно соединенные два усипитепя-ограничителя и дифференцируюшие цепочки, два триггера, связанные по выходу с двумя элементами с 1впадения, генератор счетыых импульсов, подключенный через ключ к счет

i чику, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения в о пределах 0-360, в него введены дополнительная дифференцируюшая цепочка, инвертор, элемент ИЛИ, синхронизатор, регистр, узел сравнения чисел, попусумйатор и индикатор, соединенный по одному из входов с полусумматором, а по двум другим — co счетчиком, причем остальные три входа связаны с тремя входами регистра, двумя входами узла сравнения чисел и с тремя другими выходами счетчика, обший вход узла сравнения чисел и попусумматора подключен к последним выходам счетчика, а выход — к второму входу попусумматора управияюший вход регистра соединен с первым входом синхронизатора, соединенного также по этому входу со вторым входом первого элемента совпадения, при этом второй вход второго элеме .ra совпадения подсоединен к второму выходу синхронизатора1вход которого связан с выходом первого усилителя-ограничителя, выход первой

612184

Ф дифференцируюшей цепочки соединен с входами запуска первого и второго триггеров, выход второй дифференцируюшвй цепочкис входом срыва первого триггера, а выход допопнительной дифференцируюшей цепочкисо вторым входом срыва второго триггера, выходы обоих элементов совпадения через элемент ИЛИ связаны с входом ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Вименчук И. М. и др. Электромеханические и электронные фазометры. 1962, с. 168-17 2.

2, Шпяндин B. М. цифровые электроизмерительные приборы. М„ Энергия 197 2, с. 130-134, рис. 3-28.

Составитель Л, Старостина

Редактор Л. Гребенникова Техред Н. Бабурка Корректор М, Демчик

Заказ 3455/40 Тираж 1112 Подписное

UHHHIlH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., n, 4/5 Филиал ППП Патент, г,. Ужгород„ул, Проектная, 4