Кодирующий пребразователь фаза-код

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Сееетсииз

Социалнстнчесииз

Ресиублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 15.08. 79 (21) 2811167/18-21 f51) M. КЛ.з с присоединением заявки N9

G 01 R 25/08

Н 03 К 13/20

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликоваио 30.0Ц32, Бюллетень Мо 4

Дата опубликования описания 30. 01. 82 (33) УДК 621 ° 314 ° 25 (088.8) (72) Авторы изобретения

И.И. Нижник, Н.Ю. Отблеск, В.Н. Сахаров, t0.A. Скрипник и A.И. Суд-Злочевский (54) КОДИРУЮЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ФАЗА-КОД

Изобретение относится к устройствам измерения фазового сдвига напряжений и может найти применение в измерительной технике, устройствах преобразования угол-код, средствах автоматики.

Известно устройство преобразования фазового сдвига двух напряжений в цифровой код. В преобразователе

:фазовый. сдвиг напряжений преобразуется во временной интервал, заполняемый счетными импульсами, число которых подсчитывается счетчиком (1 ).

Недостатком такого преобразователя является низкая точность иэ-за

; нестабильности блоков преобразования сдвига фазы во временной интервал. К этим блокам относятся избирательные усилители, формирователи импульсов запуска и остановки счетчика и др.. Известен кодирующий преобразователь фаза-код, содержащий управляемый фазовращатель, выходом соединенный с входом первого формирователя, выход которого соединен с первым входом фазового преобразователя,вторым входом соединенного с выходом второго формирователя и выходом - c входом квантующего преобразователя.

Выходы управляемого фазовращателя . и второго формирователя соединены с входом первого переключателя, выход которого через третий Формирователь и фазовый детектор подключен к входу синхронного детектора, соединенного управляющим входом с выходом коммутационного генератора и управляющим

gg входом первого переключателя. Второй переключатель входами соединен с выходами первого и второго формирователя и с выходом коммутационного генератора, а выходом — с вторым входом фазового детектора. Выход синхронного детектора соединен с управляющим входом управляемого фазовращателя (2 .

Недостатком известного преобраэо"@ вателя является сравнительно низкая точность компенсации неоднозначности фазовых характеристик первого и второго формирователей из-за нестабильности выходной характеристики

25 управляемого фаэовращателя в условиях окружающей температуры (-50) -(+50)оC

Цель изобретения - повышение точности путем введения коррекции в результат измерения квантующего преоб30 разователя.

901936

Поставленная цель достигается тем, что в кодирующий преобразователь фаза-.код, содержащий первый и второй формирователи, входами соединенные со входами первого перекдючателя а выходами со входами первого фазового преобразователя и входами второго переключателя, третий Аормирователь, соединенный входом с выходом первого переключателя, коммутационный генератор, квантующий

10 преобразователь, первый вход которого соединен с выходом первого Фазового преобразователя, введены второй фазовый преобразователь, реверсивяый счетчик, блок памяти и блок управления, входы второго фазового преобразователя соединены с выходом третьего формирователя и выходом второго переключателя соответственно, а выход со входом реверсивного счетчика, коммутационный генератор через блок управления выходом соединен с третьими входами переключателей и входами реверса и переноса реверсивного счетчика, выход которого через блок памяти соединен со вторым вхо- 25 дом квантующего преобразователя.

На чертеже представлена схема кодирующего преобразователя фаза-код.

Преобразователь содержит три идентичных Аормирователя 1-3, два пере- 3Q ключателя 4 и 5 напряжений, два Фазовых преобразователя 6 и 7, коммутационный генератор 8, подключенный через блок 9 управления соответственно к входам переключателей 4,5 и входам реверса и переноса реверсивного счетчика 10, блок 11 памяти, квантующий преобразователь 12.Формирователи 1 и 2 входами соединены с входами переключателя 4, а выхо- 4О дами — со входами Аазового преобразователя 6 и входами второго переключателя 5. Третий Формирователь 3 соединен входом с выходом переключателя 4. Квантующий преобразователь

12 подключен одним входом к выходу 4 первого Фазового преобразователя 6, а вторым — к выходу блока 11 памяти.

Вход блока 11 памяти подключен к выходу реверсивного счетчика 10.

Входы второго фазового преобразо- 50 вателя 7 подключены соответственно к выходам Формирователя 3 и переключателя 5, а выход - к выходу реверсивного счетчика 10.

Преобразователь работает следую- 55 щим образом.

На выходах формирователей 1 и 2 формируются импульсы "Старт" и "Стоп" в моменты перехода через ноль напряжений Uq и 0, Фазовый сдвиг междУ которыми необходимо измерить.

Фазовым преобразователем 6 временной интервал между импульсами "Старт" и "Стоп" заполняется счетными импульсами, число которых считывается е(ю )-с (9з) сц. (Чт) - t (9 ) М

à÷. где е(V ) — момент времени появления импульсов "Старт" на выходе Формирователя 1 в функции его Фазовой нестабильности;

- момент времени появления импульса "Старт" на выходе формирователя 2 в Функции его Аазовой нестабильности; — момент времени появления импульса ."Стоп" на выхоt (9q) квантующим преобразователем 12 и преобразуется в двоичное число М, пропорциональное фаэовому сдвигу напряжений О и U .

С помощью переключателя 4 входы формирователей 1 и 2 последовательно во времени подключаются ко входу формирователя 3, а выходы их через переключатель 5 - ко входу фазового преобразователя 7, второй вход которого соединен с выходом Формирователя 3.

При подключении входа и выхода формирователя 1 соответственно к входу Аормирователя 3 и входу преобразователя 7 на выходе последнего формируется последовательность импульсов, число М которых пропорционально фазовой неидентичности Формирователей 1 и 3.

Это число импульсов считывается реверсивным счетчиком 10 в сторону сложения.

При подключении входа и выхода формирователя 2 соответственно к входу формирователя 3 и входу Фазового преобразователя 7 на выходе последнего формируется последовательность импульсов, число N<которых пропорционально фазовой неидентичности формирователей 2 и 3. Полученное число импульсов считывается реверсивным счетчиком 10 в сторону вычитания.

После окончания счета разность кодов чисел имйульсов N -М,полученная при счете в сторону сложения и счете в сторону вычитания, в виде двоичного числа переносится с реверсивного счетчика 10 в блок 11 памяти.

Управление переключателями 4 и 5, направление счета реверсивного счетчика 10 и формирование команды на перенос кода разности чисел импульcos N -М осуществляются блоком 9 управления от коммутационного генератора 8.

Количество импульсов М„ и М можно представить в виде

901936

12373/55 писное де Формирователя 3 в функции его фазовой нестабильности; — длительность счетных импульсов, заполняющих временной интервал между импульсами "Старт" и

"Стоп".

Разность чисел импульсов N -N равна (Ч )- МЙ-«Ъ )+ Ж Ж «

Таким образом, разность чисел

М -М пропорциональна фазовой неидентичности (нестабильности) формирователей 1 и 2 и не содержит в себе составляющей от фазовой нестабильности Формирователя 3, которая исключается из нее при, счете в сторону сложения и -вычитания реверсивного счетчика 10.

Фазовая неидентичность формирователей 1 и 2 в виде кода, пропорциональная числу импульсов М -h иэ блока 11 памяти переносится в кваитующий преобразователь 12 с соответствующим знаком, где она складывается (или вычитается) с информацией, полученной в результате измерения временного интервала между моментами перехода через ноль напряжений 0 и 0>.

Полученное на выходе квантующего преобразователя 12 двоичное число М после указанных выше операций не содержит в себе погрешности измерения фазы, обусловленной фазовой нестабильностью и неидентичиостью формирователей 1 и 2.

Использование преобразователя фаза-код позволяет повысить точность преобраэования эа счет введения ком пенсации от нестабильности и неидентичности формирователей "нуль-переход" — "импульс" в результат измерения *азы.

Формула изобретения

Кодирующий преобразователь фазакод, содержащий первый и второй формирователи, входами соединенные со входами первого переключателя, а выходами первого Фазового преобразователя и входами второго переключателя, третий формирователь, соединенный входом с выходом первого переключа1$ теля, коммутационный генератор, квантующий преобразователь, первый вход которого соединен с выходом первого фазового преобразователя, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью

Я повыаения точности, B него введены второй фазовый прЕобразователь, реверсивный счетчик, блок памяти и блок управления, причем входы второго фазового преобразователя соединены с выходом третьего формирователя и выходом второго переключателя соответственно, а выход со входом реверсивного счетчика, коммутационный генератор через блок управления выходом соединен с третьими входами переключателей и .входами реверса и переноса реверсивного счетчика, вь.<од которого через блок памяти со вторым входом квантующего преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Преснухин А.И., Шаньгин В.Ф. и др. Фотоэлектрические преобразователи информации. 1974, с. 228.

2. Авторское свидетельство СССР

4Q. 9 571899, кл. Н 03 К 13/20, 1971.

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