Цифровое фазометрическое устройство

 

ОП HCAHNE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

-.- 1 (53) M. Кл. (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) ЗаЯвлено 29.10,76 (21) 2414948 18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет

G 01 В 25/08

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений н открытий (®) УЛ(621. 317,. .373(088.8) Опубликовано 250479. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 250479

P2) Авторы изобретения

Б. A . .Левин и И .Г.Серебровский (71) Заявитель (э4р ЦИФРОВОЕ ФАЗОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может найти применение в фазометрических системах типа радиорефрактометров.

В радиорефрактометрах известно цифровое устройство, измеряющее разность фаз между двумя последовательНосТНМН е3оН Н Н HMIIóëüñoí измерительного и эталонного резонаторов и содержащее последовательно соединенные коммутатор, формирователь, Т-триггер, цифровой счетчик и цифровое табло (1) .

В известном устройстве измеряемая разность фаз преобразуется во времен- 1о ной интервал, который начинается в момент равенства порогового напряжения и напряжения опережающего резонансного импульса, а заканчивается в момент равенства порогового напряжения и напряжения запаздывающего резонансного импульса. Величина этого интервала является мерой искомой разности фаз.

Недостатком такого устройства яв- 5 ляется низкая точность, обусловленная искажением величины измеряемого временного интервала за счет вариации параметров импульсов обеих последовательностей (крутизны фронта и амплитуды), а также нестабильности порогового напряжения.

Наиболее близок к предлагаемому изобретению цифровой фазометр, содержащий генератор счетных импульсов, счетный триггер, два компаратора, выходы которых через первый и второй элементы совпадения подключены к первому и второму входам элемента

KIH, выход элемента ИЛИ подключен к входу счетчика, выход которого сое динен с входом цифрового индшеатора (21.

В этом устройстве искомая разность фаз также преобразуется во временной интервал, причем измерение выполняется от момента прохождения через нуль импульса первой последовательности до момента прохождения .через нуль импульса второй последовательности.

Однако этот фазометр вследствие вариации параметров (крутизны и амплитуды} резонансных импульсов обеих последователЬностей не позволяет производить измерения с высокой точностью.

Цель изобретения — повышение точности измерения разности фаз между двумя последовательностями резонансных

--импульсов.

658501

Это достигается тем, что в устройство, содержащее генератор счетных импульсов, счетный триггер, два компаратора, выходы которых через первый и второй элементы совпадения подключены к первому и нторому входам элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ 5 подключен к входу счетчика, выход которого соединен с входом цифрового индикатора, дополнительно введены RSтриггер, инвертор и элемент совпадения, причем выход первого компарато- 10 ра через инвертор и дополнительный элемент совпадения подключен к третьему входу элемента ИЛИ и непосредственно к S входу RS-триггера, R вход которого подключен к выходу второго компаратора, выход RS-триггера подключен к первому входу дополнительного элемента совпадения, второй вход которого подключен к выходу генератора счетных импульсов и входу счетного триггера, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго элементов совпадения.

На чертеже дана функциональная схема цифрового фазометрического устройства.

Устройство содержит генератор 1 счетных импульсов, выход которого подключен к .счетному входу счетного триггера 2 и к входу дополнительного элемента 3 совпадения, другие входы которого соответственно соединены с выходом инвертора 4 и единичным выходом RS -триггера 5, S вход последнего соединен с входами инверто- 35 ра, первого элемента 6 совпадения и с выходом первого компаратора 7.

Я вход КБ -триггера подключен к входу второго элемента 8 совпадения и выходу второго компаратора 9. Вто- 40 рые входы элементов б и 8 совпадения соединены с выходом счетного триггера 2. Выходы элементов 3, 6 и 8 совпадения через элемент ИЛИ 10 связаны с входом счетчика 11, к выходу 45 которого подключен цифровой индикатор 2.

Устройство работает следующим образом.

Величина временного интервала

ht, соответствующая величине измеряемой разности фаз, определяется по формуле

+ ь1= кг нг н4 к1

> (7

55 где н„,, — моменты равенства напряжения порогового уровня U соответственно напряжениям переднего и заднего фронтов резонансного импУльса первой последовательности; H2,t k2 — моменты равенства напряжения порогового уровня 0 соответственно напряжениям переднего и эацнего фронтов резонансного импульса второй последовательности

После тождественного преобразования формула (?) принимает вид

-1 к4 н(кг нг

2 нг к

Устройство реализует выражение (2) . a исходном состоянии все элементы совпадения заперты — элемент 3 совпаденчя заперт нулевым сигналом с единччного выхода ВБ-триггера 5, элементы б и 8 совпадения — нулевыми сигналами соответственно с выходов компараторов 7 и 9.

Из двух последовательностей резо.нансных импульсов компараторы 7 и 9 формируют две последонательности прямоугольных импульсов с длительностями соответственно (6 — 4 ) к1 нх и (кг 1 нг ) . Сформированный прямоугольный импульс с выхода первого компаратора 7, поступая на вход элемента б совпадения, разрешает прохождение с выхода счетного триггера 2 в счетчик: 11 импульсов, частота которых в два раза ниже частоты счетных импульсон, поступающих с ныхода генератора 1. При этом н счет-. чик 11 заносится такое количество счетных импульсов, которое соответствует интервалу времени к н

Одновременно сигнал с выхода компаратора 7 через инвертор 4 запирает элемент 3 совпадения по третьему входу и .переводит RS -триггер 5 в единичное состояние, подавая тем самым разрешающий потенциал на первый вход элемента 3 совпадения.

По окончании .импульса на выходе компаратора 7 прекращается прохождение счетных импульсов через элемент б совпадения и начинается подсчет импульсов, поступающих непосредстненно с выхода генератора 1 через элемент 3 совпадения, что обеспечивается единичными разрешающими сигналами с ныходон иннертора 4 и RS-триггера 5.

Измерение интервала времени t „г—

Чк„ заканчивается в момент появлейия переднего фронта сигнала на ныходе компаратора 9 (за счет переключения

RS-триггера 5) . Одновременно открывается элемент 8 совпадения и пропускает такое количество счетных импульсов, которое соответствует неличине ин-1 тервала времени кг "г. Пррхожде2 ние счетных импульсов прекращается по окончании сигнала на выходе компаратора 9.

Таким .образом, количество поступивших в счетчик 11 импульсов соответствует временному сдвигу ь1 между резонансными импульсами двух последонательностей. Измеренная разность фаз индицируется на цифровом индикаторе 12.

658501

Формула изобретения

Составитель Л.. Плетнева

Редактор А. Гребенникова Техред М„Петько Корректор И .Муска

Заказ 2050/41 Тираж 1089 Подписное

Ц11ИИ11И Государственного ком тета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение по точности превосходит известные аналоги.

Действительно, разность фаз двух последовательностей резонансных импульсов в известных устройствах определяется посредством измерения длительности временного интервала ьt ь1 - %н2- н, (s5

Различные вариации параметров резонансных. импульсов обеих последовательностей вызывают изменения значений "н и н2 соответственно на

А и ь, при этом фактически измеряемый временной интервал имеет величину < = (.1, 24 1-(т. +1 1= 1 + —, (4

Изобретение свободно от указанной погрешности, о чем свидетельствует инвариантность выражения (1) к аналогичным вариациям Ь, Л2.

Н2 2 (K2. 2 н1 1 к1 1

Н2 К2 Н К (531

Пифровое фазометрическое устройство, содержащее генератор счетных импульсов; счетный триггер,два компаратора, выходы которых через первый и второй элементы совпадения подключены к первому и второму входам элемента

ИЛИ, выход элемента ИЛИ подключен к входу счетчика, выход которого соединен с входом цифрового индикатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыаения точности измерения разности фаз между двумя последовательностями резонансных импульсов, в нега дополнительно введены RS-триггер, инвертор и элемент совпадения, причем выход первого компаратора через инвертор и дополнительный элемент совпадения подключен к третьему входу элемента

ИЛИ и непосредственно к S входу RSтриггера, R вход которого подключен к выходу второго компаратора, выход

115 -триггера подключен к первому входу дополнительного элемента совпадения, второй вход которого подключен к выходу генератора счетных импульсов и входу счетного триггера, выход которого соединен с вторыми входами первого и вто"ого элементов

25 совпадения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Геодезия и картография, 1975, Р 11, с. 19-24.

30 2. Авторское свидетельство СССР

9 211655, кл. G 01 R 25/08, 1968.