Измеритель фазового сдвига для фазовых систем автоматического управления

 

O П И С А Н И Е )б76942

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Gaea Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.02.77 (21) 2447824/18-21 с п,рисоединен:нем заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.07.79. Бюллетень № 28 (45) Дата опубликования описан ия 01.08.79 (51) М Кл G 01 К 25/00 йсударстввнный комитет ив делам изобретений и открытий (53) УДК 621,317.77 (088.8) (72) Автор изобретения Ю. Н. Мастюкин (71) Заявитель Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ФАЗОВОГО СДВИГА ДЛЯ ФАЗОВЫХ

СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к фазоизмерительной технике и может быть использовано в фазовых системах автоматического управления и в электроизмерительной технике.

Известен измеритель фазового сдвига для фазовых систем автоматического управления, обеспечивающий частотную независимость результатов измерения, а также получение цифрового выхода с учетом знака фазового сдвига в пределах 2д эл. град.

Работа этого измерителя основана на заполнении регистрирующего счетчика импульсами высокой частоты в течение времени, пропорционального фазовому сдвигу и формируемого с помощью схемы фазового различителя. При этом с помощью умножителя частоты обеспечивается пропорциональность между периодами импульсов высокой частоты и входных частот (1).

Недостатком указанного измерителя является сложность его конструкции.

Известен также измеритель фазового сдвига, наиболее близкий по технической сущности к изобретению, содержащий два формирователя прямоугольных импульсов, выходы которых соединены со входами схемы неравнозначности и схемы выявления знака фазового сдвига, включающей в себя две схемы совпадений, инвертор и триггер знака, электронный ключ, один вход которого соединен с выходом схемы неравнозначности, а другой — с выходом генератора, делитель частоты, включенный между генератором образцовой частоты и одним формирователем, регистрирующий счетчик, включенный между выходом электронного ключа и одним входом блока оперативной памяти, два других входа которого через две схемы совпадения соединены с выходами формирователей, причем другие входы схем совпадений соединены с выходами схемы выявления знака; преобразователь код — аналог, один выход которого подключен к выходу схемы выявления знака, а другой к выходу оперативной памяти (2).

Недостатком этого устройства является его сложность и, следовательно, недостаточная надежность работы.

Цель изобретения повышение надежности работы устройства.

Цель достигается тем, что в измерителе фазового сдвига для фазовых систем автоматического управления, с держащем два формирователя прямоугольных импульсов, вход первого из которых соединен с источником сигнала частоты отработки, вход

676942

СССР второго через делитель частоты — с генератором образцовой частоты, а выходы указанных формирователей — с узлом выявления знака фазового сдвига, подсоединенного первым и вторым выходами к элементам совпадений, второй вход первого элемента совпадений связан с выходом формирователя прямоугольных импульсов, а выходы обоих элементов совпадений соедииены с блоком оперативной памяти, соединенным выходом с одним из входов преобразователя код — аналог, второй вход которого соединен с первым входом второго элемента совпадений и выходом узла выявления знака фазового сдвига, третий вход блока оперативной памяти подключен к выходу делителя частоты, а второй вход второго элемента совпадений к выходу первого формирователя прямоугольных импульсов.

На чертеже представлена блок-схема измерителя фазового сдвига.

Измеритель фазового сдвига для фазовых систем автоматического регулирования содержит формирователи 1, 2 прямоугольных импульсов, узел 8 выявления знака фазового сдвига, элементы 4, 5 совпадений, генератор б образцовой частоты, делитель

7 частоты, блок 8 оперативной памяти, преобразователь 9 код — аналог, выход преобразователя 9 является выходом устройства в аналоговом виде. Результаты измерения в цифровом виде можно снимать с блока 8 оперативной памяти.

Формирователи 1 и 2 формируют на своих выходах прямоугольные импульсы с частотой отработки f„и частотой задания f соответственно. Частота отработки поступает на вход формирователя 1 из системы автоматического регулирования от частотного датчика. Частота задания получается делением частоты fp управляемого генератора 6 образцовой частоты на коэффициент К делителя 7 частоты, выход которого соединен с входом формирователя 2.

В течение каждого периода Т частоты задания f, число импульсов, записанное в делителе 7, линейно нарастает от 0 до числа

К. К моменту прихода импульса с формирователя 1 в делителе 7 будет записано число, пропорциональное фазовому сдвигу, N=R=/7; где < — время между импульсами частоты задания и частотгч отработки. Учитывая, что фазовый сдвиг, измеренный в эл. град. <р=2л, 7, получим У==К -/2д.

Таким образом, в момент прихода импульса частоты отработки с формирователя

1 в делителе 7 будет записано число, пропорциональное фазовому сдвигу и не зависящее от частоты задания. Это число переписывается в блок импульсами 8, поступающими на ее входы с формирователя 1 через элементы 4, 5 совпадений. В зависимости лт илия ья ового сдвига. регистрируемого узлом 8 выявления знака, импульс на вход блока 8 пройдет через элементы 4 или 5 и перепишет число из делителя 7 в прямом или обратном коде. Информация из блока

8 поступает на вход преобразователя 9, где преобразуется в аналоговую величину с учетом знака фазового сдвига.

Включение элементов измерителя фазового сдвига для фазовых систем автоматического регулирования с описанными связями выгодно отличает предлагаемое устройство от прототипа, так как в предлагаемом устройстве фактически в качестве регистрирующего счетчика используется имеющийся в схеме делитель частоты. Это упрощает управление счетом количества импульсов, пропорционального фазовому сдвигу, сбросом регистрирующего счетчика в нуль, формированием импульса с длительностью, пропорциональной фазовому сдвигу, и т. д, Все это позволяет исключить из известного устройства такие блоки, как схема неравнозначности, электронный ключ, регистрирующий счетчик, и, таким образом, значительно упростить измеритель фазового сдвига для фазовых систем автоматического регулирования, а следовательно, и повысить надежность его работы.

Формула изобретения

Измеритель фазового сдвига для фазовых систем автоматического управления, содержащий два формирователя прямоугольных импульсов, вход первого из которых соединен с источником сигнала частоты отработки, вход второго через делитель частоты — с генератором образцовой частоты, а выходы указанных формирователей — с узлом выявления знака фазового сдвига, подсоединенного первым. и вторым выходами к элементам совпадений, второй вход первого элемента совпадений связан с выходом первого формирователя прямоугольных импульсов, а выходы обоих элементов, совпадений соединены с блоком оперативной памяти, соединенным выходом с одним из входов преобразователя код— аналог, второй вход которого соединен с первым входом второго элемента совпадений и выходом узла выявления знака фазового сдвига, отлич ающийся тем, что, с целью повышения надежности измерителя, третий вход блока оперативной памяти подключен к выходу делителя частоты, а второй вход второго элемента совпадений — к выходу первого формирователя прямоугольных импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 387302, кл. G 01 R 25/00, 1973.

2. Авторское свидетельство № 443330, кл. G 01 К 25/00, 1974.

676942

Составитель А. Старостина

Редактор А. Купрякова Техред Е. Жаворонкова Корректор С. Файн

Заказ 696/939 Изд. № 445 Тираж 1090 Подписное

HIIO «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35, Раушская иаб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»