Фазовый датчик

 

(72) Авторы изобретеиия

Л.Е.Золотухин и Ф.M. Боровков (73) Заявитель (54) ФАЗОВЫЙ ДАТЧИК

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для индикации сдвига фазы между двумя электрическими сигналами.

Известен фазовый детектор, имеющий неоднозначную характеристику (меняется угол наклона на протяжении периода разности фаз сравниваемых сигналов (1J .

Получить монотонную характеристику фазового датчика на протяжении периода разности фаз сравниваемых сигналов можно, установив на входах фазового детектора делителя частоты на два. Однако в этом случае появляется неопределенность исходного угла наклона характеристики, которая объясняется тем, что сигнал, получаемый после деления частоты на два, может иметь одно из двух значений фазы, отличающийся на 180@. Эта неопределенность обусловлена как моментом начала деления частоты, так и воздействием реальных помех, 2 которые всегда существуют в электрических схемах.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является

1 фазометр, содержащий два формирова5 теля импульсов, соединенных с триггерными делителями частоты, выходы . которых подключены к фазоаналоговому преобразователю, выход которого через третий формирователь импульсов и мультивибратор присоединен к схеме сравнения, второй вход которой соединен с выходом второго триггерного делителя частоты, а выход подсоединен к первому, триггерному делителю частоты f2).

Однако этот фазометр не может работать при постоянном сдвиге фаз между измеряемыми сигналами. Это связано с тем, что формирователь импульсов.в устройстве автоматической коррекции может фиксировать только моменты перехода выходного напряжения через нуль и не реагируе1

953594

4 ческие "1" и "0". Эти два сигнала поступают на входы для установки состояний "1" и "0", соответственно делителя 3, что подготавливает предлагаемый делитель к переходу в состояние "1". Это произойдет в момент прихода импульса с формирователя 1 импульсов. После этого с прямого и инверсного выходов делителя 3 сигналы логических "1" и "0" поступают на выходы для установки состояний "0" и

"1" соответственно делителя 4", подго: тавливая делитель к переходу в проти-. воположное состояние.

Таким образом, делитель 4 подготавливает делитель 3 к переходу в состояние, аналогичное своему, а делитель 3 подготавливает делитель 4 к переходу в состояние, противоположное о своему

Данная автоматическая система коррекции позволяет в случае "сбоя" одного из триггерных делителей частоты перестроить работу второго триггера делителя частоты в следующий такт работы, чем устраняется ошибка индикации.

Фазовый датчик надежно работает при наличии помех, изменений уровня измеряемых сигналов, любом законе . изменения разности фазы, причем на выходе фазового датчика получается однозначная зависимость выходного напряжения от разности фазы между измеряемыми сигналами. Универсальный фазовый датчик выгодно отличается от известного тем, что в нем отсутствуют такие узлы, как третий формирователь импульсов, мультивибра-, тор и схема совпадений, что приводит к лучшим показателям надежности.

5О

55 на постоянное напряжение, т.е. постоянный, сдвиг фаз.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

Ноставленная цель достигается тем,что в фазовый датчик; содержащий два формирователя импульсов, два триггерных делителя частоты и фазоаналоговый преобразователь,причем выход первого формирователя им- 1ф пульсов соединен с входом первого триггерного делителя частоты, а выходы обоих триггерных делителей частоты подсоединены к соответствующим входам фазоаналогового преобразователя,введен фазоинвертор, включенный между вторым формирователем импульсов и вторым триггерным делителем частоты, прямой и инверсный выходы которого соединены с вхо2 дами для установки состояний "1" и

"0 первого триггерного делителя частоты, а соответствующие выходы первого триггерного делителя частоты соединены с входами для установки состояния "0" и "1" второго триггерного делителя частоты.

На чертеже представлена структурная схема фазового датчика.

Устройство содержит два формирова30 теля 1 и 2 импульсов, два триггерных делителя 3 и 4 частоты и фазоаналоговый преобразователь 5.

Фазовый датчик работает, следующим образом.

На вход формирователей импульсов

1 и 2 поступают сигналы, например синусоидальные, между которыми необходимо индицировать сдвиг фазы.

В формирователях 1 и 2 эти сигналы преобразуются в периодические последовательности импульсов. После этого сигнал с формирователя 2 импульсов поступает на фазоинвеотор

6 и поворачивается на 180

Далее сигналы поступают на входы синхронизации триггерных делителей

3 и 4 частоты, где происходит деление частоты в 2 раза. С выходов делителей

3 и 4 импульсы поступают на фазоаналоговый преобразователь 5, где временные интервалы, пропорциональные сдвигу фазы, преобразуются в широтно-модулированные импульсы и затем в напряжение, величина и знак которого пропорциональны сдвигу фазы. В момент прихода импульса на вход синхронизации делителя 4 на прямом и инверсном выходах появляются логиФормула изобретения фазовый датчик, содержащий два формирователя импульсов,два триггерных делителя частоты и фазоааалоговый преобразователь, причем выход первого формирователя импульсов соединен с входом первого триггерного делителя частоты, а выходы обоих триггерных делителей частоты подсоединень( к соответствующим входам фазоанало" гового.преобразоателя, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью рас-. ширения функциональных возможностей, в него введен фазоинвертор, включенный между вторым формирователем им5 953594 6 пульсов и вторым триггерным делителем .ний "0" и "1" второго триггерйого частоты, прямой и инверсный выходы делителя. которого, соединены с входами для Источники инФормации, установки состоянии "1" и 0 пер принятые во внимание при экспертизе вого триггерного делителя частоты, S 1. Авторское свидетельство СССР а соответствующие выходы первого Ю 428523, кл. Н 03 K 3/04, 1974. триггерного делителя частоты соеди- 2. Авторское свидетельство СССР нены с входами. для установки состою- м 428305, кл. G Ol R 25/00, 1974.

Составитель В. Рябцев

Редактор А. Козориз ТехредТ. Фанта Корректор ".MycKa

Заказ 6271/74 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, N-35, Раушская наб., д. 4/5

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