Нуль-индикатор фазового сдвига

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалнстнчесннк

Республик

<>748276 (61) Дополнительное к авт. саид-ву У 460512 (22) Заявлено 060178 (21) 2563814/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 150780. Бюллетень Йо 26

Дата опубликования описания 150780 (51)м кл

G 01 и 25/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621.317.

373 (088 8) (72) Автор изобретения

В. Н. Шпилька (71) Заявитель (54) НУЛЬ-ИНДИКАТОР ФАЗОВОГО СДВИГА!

Изобретение относится к области фазоизмерительной техники и может быть использовано в быстродействующей фазоизмерительной аппаратуре.

Известен нуль-индикатор фазового сдвига по авторскому снидетельству

Р 460512, содержащий формирователь прямоугольного напряжения, формирователь импульсов, иннертор, схемы совпадения, ренерсинный счетчик импульсон, многовходоные схемы совпадения и схемы ИЛИ. В таком нульиндикаторе сигнал, индицирующий неравенство нулю сдвига фаэ между входными сигналами и знак этого неравестна, формируется по накоплению кода в реверсивном счетчике импульсон. Нуль-индикатор определяет среднее нулевое значение сдвига фаз между входными сигналами. Время усреднения зависит от объема реверсивного счетчика. Нуль-индикатор имеет высокую точность и разрешающую способность.

Однако сигнал на его выходе формируется только при накоплении определенного кода в реверсивном счетчиice, поэтому быстродействие такого нуль-индикатора низкое. Повышение быстродействия нуль-индикатора путем уменьшения объема реверсивного счетчика приводит к значительному снижению его точности и помехоустойчи.вости. Этот недостаток затрудняет использование такого нуль-индикатора в компенсационных фазометрах и другой быстродействующей фазоиэмерительной аппаратуре.

Целью изобретения является повы10 щение быстродействия. нуль-индикатора фазового сдвига.

Это достигается тем, что нульиндикатор по авт.св. 1т 460512 дополнительно снабжен двумя счетчи15 ками импульсон, двумя триггерами, двумя элементами И и двумя элементами ИЛИ, причем счетный вход первого счетчика и вход сброса второго счетчика соединены с выходом

20 одного многовходового элемента совпадения, а вход сброса первого счетчика и счетный вход второго счетчика соединены с выходом другого многовходового элемента совпадения, 25 выходы счетчиков подключены к входам триггеров, входы установки в исходное. состояние которых соединены с входами реверсивного счетчика, а выходы — с первыми входами элемен30 тов И, вторые входы которых подклю748276 чены к выходу формирователя импульсов, выходы элементов И подключены к первым входам элементов ИЛИ, вторые входы которых подключены к выходам многовходовых элементов совпадения.

На чертеже приведена функциональная схема описываемого устройства, содержащего формирователь 1 прямоугольного напряжения, формирователь

2 импульсов, инвертор 3, элементы И

4-7, реверсивный счетчик 8 импульсов, многовходовые элементы совпаденйя 9, 10; счетчики 11, 12 импульcos. триггеры 13, 14, элементы ИЛИ 15, 16. 17.

Устройство работает следующим образом., Прямоугольные импульсы, полученные на выходе формирователя 1 пря моугольного напряжения, временное положение фронтов которых соответствует моментам нулевых значений одного из входных сигналов нульиндикатора 0„ поступают на вход элемента И 5 и через инвертор 3 на вход элемента И 4, поочередно открывая эти схемы на полпериода.

В зависимости от знака-разности фаз между входными сигналами . Ц и

О нуль-индикатора короткие импульсы с выхода формирователя 2, сформированные в моменты нуль-переходов напряжения LJ, через открытый элемент И 4 или 5 поступают на вход сложения или вычитания реверсивного счетчика 8 импульсов. Если знак разности фаз между входными сигналами нуль-индикатора не изменяется, то в реверсивном счетчике .происходит накопление кода до величины, зада-. ваемой многовходовым элементом совпадения 9 или 10, на выходе которого появляется. импульс, поступающий через элемент ИЛИ 16 или 17 на выход нуль-индикатора. Этот же импульс Че- рез элемент ИЛИ 15 устанавливает начальный код реверсивного счетчика

8 и поступает на счетный вход одного иэ счетчиков 11 или 12 импульсов, а также на вход сброса другого счетчика, устанавливая его в нулевое состояние. При большом значении разности фаз между входными сигналами нульиндикатора импульсы поступают толь-. ко на вход сложения или вычитания реверсивного счетчика 8,соответственно происходит формирование импульсов на выходе только одного из многовходовых элементов совпадейия

9 или 10 и в счетчике 11. или 12 накапливается код. При переполнении счетчика 11 или 12 опрокидывается триггер 13 или 14, открывается. элемент И б или 7 и импульсы с выхода формирователя 2 с частотой входных сигналов нуль-инидкатора через элемент И 6 или 7 и элемент ИЛИ 16 или

d0

65 фазоиэмерительной аппаратуры, в которой он используется. Применение предложенного технического решения совместно с известным в цифровом компенсационном фазометре следя1",его уравновешивания позволило повысить

17 поступают на выход нуль-индикатора.

Если разность юаз между входными сигналами нуль-индикатора близка к нулю, то из-за флюктуаций нуль-переходов импульсы с формирователя 2 могут проходить и на вход сложения и на вход вычитания реверсивного счетчика 8, при этом триггеры 13 и 14 устанавливаются в исходное состояние и поступление на выход нульиндикатора импульсов с частотой входных сигналов прекращается, а формируются, только импульсы с выходов многовходовых элементов совпадения 9 и 10. При малых откло15 нениях от нулевого значения или дрейфе сдвига между входными сигйалами, когда импульсы могут формироваться на выходах обоих многовходовых элементов совпадения 9 и 10, Щ счетчики 11 и 12 устанавливаются в нулевые состояния и накопления кода в них не происходит.

При равенстве. нулю среднего значения фазового сдвига выходные им пульсы формирователя 2 равновероятно проходят на суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика, накопления кода в нем не происходит и импульсы на выходах нульиндикатора не формируются.

Таким образ м, при большой разности фаз между входными сигналами на выходах нуль-индикатора формируются импульсы с частотой входных сигналов, при малых значениях разности фаз (в пределах флюктуаций нуль-переходов сравниваемых напряжений) частоты следования импульсов уменьшаются с учетом усреднения в реверсивном счетчике импульсов и

40 при равенстве нулю среднего значения фазового сдвига импульсы на выходах нуль-индикатора не формируются.

При использовании нуль-индика45 тора в приборах с поразрядным уравновешиванием сигналы с выходов Многовходовых элементов совпадения 9 и 10 могут использоваться для управления компенсирующей величиной в младших разрядах, а с выходов элементов И б и 7 — в старших разрядах,В случае

Необходимости на входы элементов И б и 7 могут подаваться сигналы с требуемой частотой от внешнего генератора.

Сравнительные испытания предложенного устройства с известным показали, что его быстродействие значительно выще. В результате этого существенно повышается быстродействие

748276

Составитель В.Еремеев

Редактор T.I0ð÷èêoâà Техред М.Кузьма Корректор Е.Папи

Эаказ 4229/31 Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

его быстродействие более чем в 50 раз.

Применение нуль-индикатора особенно эффективно в тех случаях, когда его входные сигналы являются аддитивной смесью детерминированных напряжений и помех, для усреднения которых необходимо выбирать большой объем реверсивного счетчика.

- Формула изобретения

Нуль-индикатор фазового сдвига по авт.св. 9 460512, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения быстродействия, он дополнительно снабжен двумя счетчиками импульсов, двумя триггерами, двумя элементами И и.двумя элементами ИЛИ, причем счетный вход первого счетчика и вход сброса второго счетчика соединены с выходом одного многовходбвого элемента совпадения, а вход сброса первого счетчика и счетный вход второго счетчика соединены с выходом другого многовходового элемента совпадения, выходы счетчиков подключены к входам триггеров, входы установки в исход- ное состояние которых соединены с входами реверсивного счетчика, а выходы — с первыми входами элементов

И, вторые входы которых подключены к выходу формирователя импульсов, выходы элементов И подключены к первым входам элементов ИЛИ, вторые входы которых подключены к выходам многовходовых" элементов совпадения.