Цифровой фазометр

 

В. Я. Иайко, И. Ф. Глумов и Н. А. ЯвЖлавцев

/ изобретеиия епьского

Геленджикское отделение Научно-исс института морской геофизики (7! ) Заявитель (5") ЦИФР080Й ФАЗОМЕТР.

Изобретение относится к радиотех ническим измерениям и предназначено для измерения разности фаз двух сигналов, в частности, в Фазовых радиогеодезических и радионавигационных системах.

Известен фазометр, содержащий управляемый генератор с устройствами частотной и фазовой подстройки частоты, выход которого подключен к двум

10 идентичным пересчетным схемам, причем входы разрядов первой пересчетной схемы подключены к выходу устройства записи хода, а к выходу пересчетных схем подключены две группы вентилей, один вход первой иэ которых соединен с входом всего устройства, а выход через устройство аналоговой памяти подключен к одному входу второй группы вентилей, выход щ которой соединен с Фильтром нижних частот (1 ).

Использование этого фазовраща епя ппя Фазовых измерений поэволя2 ет уменьшить ошибку измерения путем устранения формы искажения выходного, сигнала, но использование его в фазовом измерителе не дает воэможности производить измерение при условии манипуляции измеряемых сигналов.

На время отсутствия сигналов (паузы ) при работе с манипулированными сигналами фаза измеряемых сигналов может измениться на произвольную величину, зависящую от скорости движения объекта, на котором установлен фазоиндикатор. Посылка измеряемых сигналов, следующая за паузой, из= менит показания фаэометра в сторону истинного значения измеряемой Фазы.

Так как время переходного процесса и время переключений при манипуляциивеличины одного порядка, имеет место неоднозначность показаний Фазометра„что существенно ухудшает его технические характеристики при работе с манипулированными сигналами и крат» ковременными пропаданиями сигнала.

3 98948

Известен цифровой фазометр, содержащий Формирующее устройство, ключи генератор счетных импульсов, реверсивный счетчик, элемент ИЛИ, два делителя-счетчика, один из которыхс переменным коэффициентом деления, другой - с коэффициентом деления, равным полной емкости реверсивного счетчика, вход первого счетчика подключен к выходу второго ключа, а вход 10 второго счетчика подключен к выходу первого логического элемента ИЛИ через третий ключ, второй вход которого подключен к выходу самого младшего разряда реверсивного счетчика, а два 35 входных Формирующих устройства - к входам первого логического элемента

ИЛИ через первый и второй ключи, к вторым входам которых подключен генератор счетных импульсов (2 1. 2в

Однако известный фазометр характеризуется недостаточно высокой точностью измерения.

Цель изобретения — повышение точ25 ности измерения.

Цель достигается тем, что в цифровой фазометр, содержащий формирующие устройства, ключи, элемент ИЛИ, реверсивный счетчик, генератор счетных импульсов, делители-счетчики, дополнительно введены экстраполятор, четвертый и пятый ключи, второй и третий логические элементы ИЛИ, логический элемент ИЛИ-НЕ причем входы экстраполятора подключены к выходу первого и второго делителей-счетчиков, подключенных соответственно к входам второго и третьего логических элементов ИЛИ, а выходы экстраполятора подключены к входам реверсивного счет40 чика через четвертый и пятый ключи и второй и третий логические элементы ИЛИ, а вторые входы четвертного.и пятого ключей подключены к формирующим устройствам через логический элемент ИЛИ-НЕ.

На чертеже представлена схема фа" зометра.

Цифровой фазометр содержит генератор 1 счетных импульсов, частота следования которых должна превышать наивысшую частоту измеряемых сигналов не менее, чем в и раз (где Моснование системы), формирующее устройство 2 импульса, начинающегося в момент перехода через "0" в какомлибо одном (например положительном ) направлении опорного сигнала и закан7 4 чивающегося в момент перехода через

"0" в том же направлении измеряемоГо сигнала, формирующее устройство 3 импульса, начинающегося в момент перехо да через "0" в том же, что и выше, направлении измеряемого сигнала и заканчивающегося в момент перехода через "0" в том же направлении опорно" .

ro сигнала; первый ключ 4, управляемый импульсом с выхода устройства 2 и пропускающий счетные импульсы от генератора.; второй ключ 5, управляе" мый импульсом с выхода устройства 3 и пропускающий счетные импульсы от генератора; первый логический weмент ИЛИ 6, логический элемент ИЛИНЕ 7, соединенный с четвертым ключом 8 и пятым ключом 9, . третий ключ

10, запираемый при равенстве единице содержимого реверсивного счетчика 11; второй и третий логические элементы

ИЛИ 12 и 13, соответственно подключенные к вычитающему и суммирующему входам реверсивного счетчика ll; делитель-счетчик 14 на й; делительсчетчик 15 с переменным коэффициен- . том деления, равным содержимому реверсивного счетчика (при нулевом содержимом его коэффициент деления равен й); экстраполятор 16, входы которого подключены к выходам делителей

14 и 15, а выходы через ключи 8 и 9 подключены к входам элементов ИЛИ 12 и 13, . Фазометр работает следующим образом.

При наличии входных(подлежащих измерению ) аналогов открыт, либо прикрыт ключ 4, либо второй ключ .5, так что на вход делителя 14 поступают все счетные импульсы от генератора 1.

Количество импульсов за время t на выходе делителя 14 равно f,- â€,на вы2 N ходе второго ключа 5 - af -t, а на выходе делителя — а12 —,1где f — частота следования счетных импульсов; аразность фаэ входных (изМеряемых )сигналов, выраженная в долях периода, или,то же самое, отношение длительности импульса на выходе ключа 5 к периоду входных сигналов; n - -содержимое реверсивного счетчика 11. Когда — =а, на оба входа реверсивного и счетчика поступает одинаковое количество импульсов, так что его содержимое не изменяется и дает отсчет разности фаз в выбранной системе единиц:

n=aN, Если и 7 aN, то за время t на сум989487 мирующий вход реверсивного счетчика

11 поступает меньше импульсов, чем на вычитающий и его содержимое умень» шается. При и c aN на суммирующий вход счетчика эа время t подается s больше импульсов, и его содержимое возрастает. Для обеспечения .устойчивой работы фаэометра при значениях, близких к И, введен третий ключ 10, запираемый при равенстве единице со- !в держимого реверсивного счетчика. Таким образом, содержимое реверсивного счетчика 11 всегда дает значение раз-. ности фаз в заданной системе единиц.

При наличии измеряемых сигналов чет- Ю вертый и пятый ключи 8 и 9 заперты, счетные импульсы с выходов делителей

15 и 14 поступают как на реверсивный счетчик 11, так и на входы уСтройства экстраполяции 16, где подсчитывается 36 и запоминается количество импульсов, приходящих как на суммирующий, так и на вычитающий вход реверсивного счетчика 11, за выбранный промежуток времени, а на выходе экстраполятора хэ формируются импульсы с частотой, Ъропорциональной запомненному количеству импульсов, поступаемому на суммирующий и на вычитающий входы реверсивного счетчика 11 за предшествующийЗЕ анализируемый промежуток времени. В случае прекращения входных сигналов первый и второй ключи 4 и 5 заперты, и счетные импульсы от генератора 1 на схему не подаются. Логический эле- мент ИЛИ-НЕ 7 формирует потенциал разрешения для прохождения импуль" сов с выхода экстраполятора 1á через четвертый и пятый ключи 8 и 9 на соответствующие входы реверсивного 4в счетчика 11.

Таким образом, на время паузы показания измерительного реверсивного счетчика !! изменяются со скоростью и знаком предшествующего измерения.

Использование данного устройства повышает помехозащищенность и устраняет. неоднозначность измерений Фаэометра при работе с манипулированными сигналами и кратковременными пропа- даниями сигнала, Формула изобретения

Цифровой фазометр содержащий два.

Формирующих устройства, первый, вто» рои и третий ключи, первый логический элемент ИЛИ, реверсивный счетчик, генератор счетных импульсов, два делителя-счетчика, вход первого дели", теля-счетчика подключен к выходу второго ключа, а вход второго делителя счетчика подключен к выходу первого логического элемента ИЛИ через третий ключ, второй вход которого подключен к одному выходу реверсивного счетчика, а выходы Формирующих устройств подключены к входам первого логического элемента ИЛИ через первый и второй ключи, к вторым входам которых подключен генератор сче1ных импульсов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него .дополнительно введены экстраполятор, четвертый и пятйй ключи, второй и третий логические элементы ИЛИ, логический элемент.

ИЛИ-НЕ причем входы зкстраполятора подключены к выходу первого и второго делителей-счетчиков, подключенных соответственно к входам второго и третьего логических элементов ИЛИ, а выходы экстрапопятора подключены к входам реверсивного счетчика через четвертый и пятый ключи и второй и третий логические элементы ИЛИ, а вторые входы четвертого и пятого ключей подключены к формирующим уст" ройствам через логический элемент

ИЛИ-НЕ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 492826, кл. G 01 R 25/04, 19.02.74, 2.. Авторское свидетельство СССР !! 4707б1, кл. 6 01 R 25/00, 29,01.73 (прототип)..

989481

Составитель П. Лягин

Редактор К. Волощук Техред Л.Пекарь Корректор М. Коста

Заказ 11119/65 Тираж 708 Подписное

ВНИИПИ 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