Цифровой фазометр

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Сфветеннх

Сецнапнетмнвсннх

Рве убпнн ()859953 (61 ) Допол н и тел ьное к à B T. с вид- ву (22) Заявлено 17.07.79 (21) 2808758/18-21 с присоединением заявки ¹вЂ” (23) Приоритет— (51)M. Кл.

-G 01 а 25/04

Геоударстееикый комитет

СССР ио делан- изооретеиий и открытий

Опубликовано 30.08 81 Бюллетень № 32 (53) УДК 621.317. .77 (088.8) Дата опубликования описания 300881

Р. P. Эдилян, Л. А. Айрапетян, А. К. Елефтеров, и А. А. Оганджанян еворкян (72) Авторы изобретения (2! ) Заявитель (543 ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР

Изобретение относится к фазоизмерительной

)технике и может быть использовано совмест1но с датчиками утловых и линейных перемещений, в частности в большинстве систем программного управления и цифрового отсчета.

Известно устройство для измерения разности фаз двух периодических электрических колебаний, содержащее формирователи, делители, времяэадающий. блок, триггер, счетчик, одновибратор и генератор эталонных сигналов (1).

Существенным недостатком устройства является отсутствие возможности непосредственного измерения относительного изменения фазового сдвига между опорным и измерительными сигналами, Известен цифровой фаэометр, содержащий генератор высокочастотных импульсов, блок распределения импульсов, блок синхронизации, управляющий триггер, измерительный счетчик, блок, управления режимами счета и счетчик переходов через 2я (2).

Однако этот фазометр не позволяет непосредственно измерить относительное изменение фазового сдвига между опорным и измеритель ными сигналами и производить установку начала отсчета перемещения датчика в любом его положении, что необходимо, например, при использовании фаэометров в большинстве систем программного управления и цифрового отсчета.

S Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет создания возможности установки начала отсчета фазового сдвига в любой точке периода опорного сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой фазометр, содержащий последовательно соединенные генератор высокочастотных импульсов, блок распределения импульсов и блок синхронизации, первый выход которого соединен с первым входом управляющего триггера, второй выход блока распределения импульсов соединен со входом измерительного счетчика, блок управления режимами счета, вход которого соединен с вторым выходом блока син2о хронизацин, а первый выход — с входом измерительного счетчика, и счетчик переходов через 2я, дополнительно введены формирующий счетчик, счет атк начального измерения, блок

10 !

20

30

3 85 сравнения, два элемента И, первые входы которых соединены с выходами управляющего триггера, вторые — с выходом блока распределения импульсов, а выходы — с входами соответственно счетчика начальных измерений и формирующего счетчика,,выходы которых соединены с входами блока сравнения, выход блока сравнения соединен со вторым входом блока управления режимами счета, причем выход и два входа счетчика переходов через 21т соединены соответственно с третьим входом и двумя выходами блока управления режима ми счета, а второй вход управляющего триггера соединен со вторым выходом блока синхронизации.

На чертеже изображена структурная электрическая схема фазомстра.

Цифровой фазометр содержит генератор 1 высокочастотных импульсов, блок 2 распределения импульсов, блок 3 синхронизации, управляющий триггер 4, два элемента И 5 и 6, счетчик 7 начальных измерений, блок 8 сравнения, формирующий счетчик 9, блок 10 управления режимами счета, измерительный счетчик 11 и счетчик 12 переходов через 2 .

Работа фазометра состоит в следующем.

Блок 2 распределения импульсов выдает двепоследовательности импульсов Е ; и Р-г, сдвинутые на четверть периода и формируемые из импульсов генератора опорной частоты FT.. При поступлении сигнала установки начала отсчета (У11) происходит его синхронизация с сигналом

Fp Е (импульс опорного сигнала в момент

Т4 перехода через нуль последнего), обнуление этим сигналом счетчиков 7, 11 и 12.

Счетчик 9 срабатывается и поддерживается в состоянии "0" сигналом УН Fp F „.. Tp„ где Tp — длительность периода опорйого сигнала.

Сигнал УН Fp Бг4 устанавливает управляющий триггер 4 в состояние "1". Разрешающий нотенциал с выхода триггера 4 открывает элемент И 5 и импульсы F поступают Hà вход счетчика 7 начального измерения. Импульс

Е, .Е„(импульс измеряемого сигнала в момент перехода через нуль последнего) устанавливает триггер 4 в состояние "0". Элемент И 5 закрывается, прекращая поступление импульсоа Р-г4 на вход счетчика 7 начальных измере: ний, открывается элемент И 6 и иьцтульсы FT поступают на вход формирующего счетчика 9.

При достижении содержимого формирующего счетчика 9 числа, записанного в счетчике 7 на"чальных измерений и соответствующего начальному сдвигу фаз опорного и измеряемого сигналов на выходе блока 8 сравнения появляется импульс Ро от Поскольку емкость формирующего счетчика 9 выбирается из соотношения:"= т "сьсигнал Ео отсовпадает в начальный

9953 4 момент по времени с сигналом F è не изменяет своего положения при дальнейшем изменении положения F . Сигналы F u F . F о от х ту поступают на блок 10 управления режимами счета. Блок 10 управления режимами счета дает разрешение на заполнение измерительного счетчика 11 импульсами генератора 1 высокой частоты на время, равное промежутку между импульсами Е„, и F Е или Е F u F

"Т 2 OOT в зависимости от знака разности фаз этих сигналов, засылает n — 1 счетных импульсов на суммирующий или вычитающий вход счетчика 12 переходов через 2я при появлении и импульсов Е .в промежутке между двумя имW >caMH 1„, F или п,импульсОв Fg Р-,.ив промежутке между двумя импульсами F о от соответственно,.и определяет знак фазовой разности в момент равенства нулю содержимого счетчика 12 переходов через 21г исходя из того, на каком входа счетчика 12 переходов через 2 появляется счетный импульс.

Таким образом, в измерительном счетчике 11 записывается число, соответствующее относительной разности фаз опорного и измерительного сигналов в пределах ля, а в счетчике 12 переходов через 2М; — число пересечений фазой измеряемого сигнала опорного сигнала F С1ог в прямом йли обратном направлении.

Формула изобретения

Цифровой фаэометр, содержащий .последовательно соединенные генератор высокочастотных импульсов, блок распределения импульсов и блок синхронизации, первый выход которого соединен с первым входом управляющего триггера, второй выход блока распределения импульсов соединен со входом измерительного счетчика, блок управления режимами счета, вход которого соединен со вторым выходом блока синхронизации, а первый выход — с входом измерительного счетчика, и счетчик переходов через 2я, о т л и ч а ю ш и и с я тем, 45 что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введен формирующий счет.чик, счетчик начального измерения, блок срав— пения, два элемента И, первые входы которых соединены с выходами управляющего триггера, вторые — с выходом блока распределения им50 пульсов, а выходы — с входами соответственно счетчика начальных измерений и формирующего счетчика, выходы которых соединены . с входами блока сравнения, выход блока сравнения соединен со вторым входом блока управления режимами счета,: причем выход и два входа счетчика переходов через 2я.соединены соответственно с третьим входом и двумя выходами блока управления режимами счета, а

859953

Составитею Н. Агеева

Редактор М. Лысогорава ТехредА. Бабинец Корректор Л. Иван.Заказ 7540/68 Тираж 732 . Падпйсное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Mocicsa, Ж-35, рвушсЗсая наб., д. 4/5

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

5 второй вход управляющего триггера соединен со вторым выходом блока синхронизации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе б

1. Авторское свидетельство СССР И 524141, кл. G 01 R 25/00, 1974. 2. Авторское свидетельство СССР М4 363045, кл. G 01 Я 25/04, 1971.