Цифровой фазометр

 

ОПЙСАНИК

H3OSr errn VtS

К АВТОРСКОМУ СВ ИТИЛЬСИВУ . (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 030178 (21) 2563052/18-21 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Опубликовано 15.0781. Бюллетень Н9 26

Дата опубликования описания 150781

Союз Советскик

Социалистических

: Республик

«»847221 (51) м. Кл.

G 01 и 25/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) V4K621. 317..78(088.8) (72) Авторы изобретения

И.К. Бондаренко, Н.П. Сухоставцев и П.И. Рябухин (71) 3 а яв и тель (54) ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР

Изобретение относится к электрорадиоизмерительной технике и может быть использовано в фазоизмерительных системах.

Известен цифровой фазометр, содержащий преобразователь фазового сдвига между двумя входными сигналами в длительность импульсов, генератор высокой частоты, счетчик с индикацией, элемент И, две пересчетные схемы с коэффициентом пересчета И, одна из которых включена на входе счетчика, а вторая — между преобразователем фазового сдвига и входом триггера пуска; Между пересчетными 15 схемами включен переключатель коэффициента пересчета (1 ).

Недостатками данного фазометра являются сложность и работоспособность только на одной частоте, на ко- 2О торой выполняется соотношение — 36.10 тарзи ht вк где f - частота генератора высокой

28» частоты;

m = 1, 2, 3

На других частотах Гв„входных сигналов или при нестабильной частоте показания фазометра не соответствуют измеряемой разности фаз. ЗО

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерения фазового сдвига между двумя переменными напряжениями, содержащее умножитель частоты, связанный с первым элементом И, к выходу которого подключен счетчик импульсов, фазовременной преобразователь, подсоединенный ко входным клеммам устройства (2 3.

Недостатком этого устройства для измерения фазовых сдвигов является узкий частотный диапазон, ограниченный сверху предельным значением входной частоты умножителя, формирующего квантующую последовательность импульсов.

Если частота входных сигналов выше допустимого значения, то умножитель частоты либо перестает работать, либо умножает с большой погрешностью и измерения фазовых сдвигов невозможны.

Цель изобретения — расширение частотного диапазона и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что цифровой фазометр, содержащий умножитель частоты, связанный с первым элементом И, к выходу кото847221 рого подключен счетчик импульсов, фазовременной преобразователь, подсоединенный ко входным клеммам фазометра, дополнен делителем частоты с переменным коэффициентом деления, включенным между одним входом фазовременного преобразователя и умножи, телем частоты, а также вторым элементом И и делителем частоты, включенным между выходом делителя с переменным коэффициентом деления и первым входом второго элемента И, ко второму входу которого подсоединен выход фазовременного преобразователя, а вход второго элемента И соединен с одним из входов первого элемента И.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 — временные диаграммы устройства.

Фазометр состоит из фазовременного преобразователя 1, делителя 2 с переменным коэффициентом деления (ДПКД), умножителя 3 частоты, делителя 4 частоты, первого -элемента

5 И, второго элемента 6 и счетчика

7 импульсов.

Один из входов фазовременного пребразователя 1 подключен ко входу делителя 2 с переменным коэффициентом деления, выход которого поступает на вход умножителя 3 частоты и делителя 4, а выход делителя 4 подключен к одному входу второго элемента б И, второй вход которого соединен с выходом фазовременного преобразователя 1, выход второго элемента б И соединен с одним из входов первого элемента 5 И, а второй вход соединен с.выходом умножителя

3, выход. первого элемента 5 И соединен со входом счетчика 7 импульсов.

Напряжение U = У sin ur t u

02 V sin ((et - g) фазовый сдвиг между которым измеряется, поступает на фазовременной преобразователь 1, который формирует временные интервалы, пропорциональные фазовому сдвигу % . Одновременно одно из входных напряжений делится по частоте яа коэффициент Кэ делителем 2 с переменным коэффициентом деления.

КоэффициенТ деления ДПКД 2, например, может принимать значения Кэ =

1, 2« Зв ° ° °, 10, ° ° ° в 1000 ° ° ° °

Выходной сигнал ДПКД 2 умножается по частоте на постоянный коэффициент

К умножителем 3 частоты, обеспечивакицим умножение по частоте с равномерным заполнением периода умножаемой частоты и делится, например на

2,делителем 4 частоты, выходной сигнал которого поступает на один из входов элемента 6 совпадения. Выходной сигнал фазовременного преобразователя 1 логически перемножается элементом 6 И с выходным сигналом делителя 4 частоты. Серия из К 8 импульсов, длительность которых равна t, в каждом измерительном цикле с выхода второго элемента 6 И поступает на первый элемент 5 И.

Первый элемент 5 И обеспечивает прохождение импульсов fx, Умноженной частоты, численное зйачение которой равно f = 36 ° 10 ., в течение интервала времени A t = К у

)Q Счетчик 7 импульсов преобразует последовательность импульсов Й в цифровой код. Коэффициент умножения частоты выбирается обычно равным

К> 36 10, где m = 1, 2, 3... и результат измерений отсчитывается непосредственно н градусах или долях градуса. При значении коэффициента КЬ = n ДПКД частотный диапазон фазометра расширяется в сторону верхних частот соответственно в п раз.

При этом результат измерения фиксируется в тех же единицах (градусах или долях градуса), определяемых выбранным значением коэффициента умножителя частоты. Действительно, при Кэ = 1 фазовый интервал

Ч

« в««««««y««co«, 2 Г. в„ поступающее на счетчик 7 в измериК . 9 тельном цикле Nq=, на высоких

2 Г частотах при Кэ -. 1 время, в течение которого квантующие импульсы пос уКа.

ПаЮТ На СЧЕТЧИК 7 Ь 4 = КЬ+ в = 21 .Г

2ь. вх 1

35 число иМпульсов, поступающее на счетчик 7 в одном измерительном цикле

И

Кд M КчТзх Ку Ч Fâõ ь

4О Таким образом, в предлагаемом устройстве значительно ослабляются требования к широкодиапазонности умножителя частоты, который может работать лишь в узком диапазоне частот.

BX 3 МОХ 31+4

F в

"в«в вмв Э где КВ1, КЬ1,.„— i-тое и и (i+i)- i

56 значения коэффициента деления ДКПД 2.

Частотный диапазон фазоизмерителя При этом остается неизменным.

Формула изобретения

Цифровой фазометр, содержащий умножитель частоты, связанный с первым элементом И, к выходу которого

4О подключен счетчик импульсов, фазовременной преобразователь, подсоединенный ко входным клеммам фазометра, отличающийся тем, что, с целью расширения частотного диапа 5 зона и упрощения устройства, он

847221

Фиг Л

Ог

Составитель В. Еремеев

Редактор О. Персиянцева Техред М. Рейэес Корректор Г.Решетник:.

Заказ 5480/71 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретеиий и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 дополнен делителем с переменным ко.эффициентом деления, включенным между одним входом фазовременного преобраэователя и умножителя частоты, а также вторым элементом И и делителем частоты, включенным между выходом делителя с переменным коэффициентом деления и первым входом второго элемента И, ко второму входу которого подсоединен выход фаэовременного преобразователя, а выход второго элемента И соединен с одним иэ вхоцов первого элемента И.

Источники информации, 5 принятые во внимание прН эксйертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 216841, кл. 6 01 R 25/00, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

9 387302, . G 01 R 25/00, 1973..