DE1541794A1 - Verfahren zur Bestimmung des Phasenwinkels zwischen den Impulsen zweier periodischer Impulsfolgen gleicher,beliebiger Frequenz - Google Patents

Description

• Verfahren zur Bestimmung des Phasenwinkeis zwischen den Impulsen zweier periodischer Impulsfolgen gleicher, beliebiger Frequenz nie Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Phasenwinkels zwischen den Impulsen zweier periodischer Impulsfolgen gleicher, beliebiger Frequenz.
• Bei einem bereits bekannten Verfahren zur J3estimnung der Phasenlage zwischen je zwei Impulsen zweier Impulsfolgen werden diese einem Impulsgeber zugeführt, an dessen Ausgang eine positive oder negative Spannung gleichen Absolutbetrages entsteht, Je nachdem, auf welc4en seiner beiden Eingängs der letzte Impuls gegeben wurde. Hierdurch erhält mau am Ausgang des Impulsgebers einen rechteckförmigen Wechselstrom.
• Die Länge der positiven bzw. negativen Anteile dos Wechselstroms ist dabei ein MaB rür die Phasendifferenz der Impulse der beiden Folgen. Mißt man den Gleichstrommittelwert des Wechselstroms, Bo bekommt man bei einer positiven bzw. negativen Anzeige des Gleichstrominstrumentes Abweichungen von dor Phasendifferenz 1800 el. Die Skale des Mo#instruments kann für die entsprechenden Winkelverte geeicht werden.
• Dieses Verfahren hat Jedoch den Nachteil, daß man nicht fiir Jedes zu vergleichende Impulspaar ein definiertes Meßergebnis erhält, sondern da# die Instrumentenanzeige immer aus mehreren Einzelmessungen gebildet wird. duf diese Weise läßt sich eine schnelle Veränderung der Phasendifferenz zwischen zwei Impulsen nur sehr ungenau und mit Verzögerung feststelXen.
• Dieser Nachteil wird durch das Verfahren zur Bastimmung des Phasenwinkels zwischen den Impulsen zweier periodischer Impulsfolgen gleicher, beliebiger Frequenz nach der Erfindung dadurch vermieden, daß eine dieser Frequsnz proportionale Spannung erzeugt wird und diese Spannung während einer durch einen Flip-Fiop erzeugten, von der Phasendifferenz sowie der Frequenz der beiden Ispulefolgen abhängi#en Zeitspanne auf einen Integrator gegeben wird und daß der Spitzenwert von dessen Ausgangsspannung als WaS für die Phasendifferenz benutzt wird. zur Erläuterung dieses Verfahrens dienen die beiden Zeichnungen, die 11 folgenden erklärt werden.
• Figur 1 zeigt das Blockschaltbild für eine Schaltung, die nach dem Verfahren genä# der Erfindung arbeitet.
• In Figur 2 ist der zeitliche Zusammenhang der an verschiedenen Punkten in der Schaltung auftretenden Impulse dargelegt.
• Über die Eingänge 1 und 2 laufen die Impulse der beiden periodischen Impulsgruppen in die Torschaltungen 3 und 4 ein.
• Diese dienen dazu, Störimpulse, die zwischen den periodisch auftretenden Impulsen liegen, von der nachfolgenden Meßschaltung fernzubalten. Die Verwendung der Tozschaltungen ist jedoch nur dann möglich, wenn sich die Phasenlage zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen einer Impulsfolge nicht übermä#ig ändert. Die Terschaltungen geben den Weg für die Meßelektronik nur innerhalb eines bestimmten einstellbaren Bereiches einer Periode, in dem die zu erwartende Phasenlage des Me#impulses liegt, frei.
• Die Impulse der einen Folga werden einem Frequenz-Spannungs-Wandler 9 zugeführt, an dessen Ausgang eine Spannung abgegeben wind, deren Betrag proportional der Frequenz der periodisch aufeinanderfolgenden Impulse ist, Weitarhin gelangen die beiden Impulsreihen zu den Impulsformern 5 und 6. Am Ausgang dieser beiden Impulsformer entstehen die in Fig. 2 a und 2 b gezeigten Rechteckimpulse von gleicher Hähe und zu vernachlässigender Breite. Die bei 1 eingetretenen Impulse haben die Phasenlage L und die bei 2 eingelaufenen Impulse die Phasenlage M. Mit den aus 5 und 6 kommenden Impulsen wird ein Blip-Blop 7 beaufschlagt0 Dieses gibt Rechteckimpulse gemäß Figur 2 d ab; ihre Länge entspricht der zu bestimmenden Phasendifferenz der Impulse der beiden einlauf onden Impulsfolgen0 Die SO erhaltenen Impulse steuern einen Schalter, der während des Auftretens dieser Impulse eine Verbindung zwischen dem Frequenz-Spannungs-Wandler 9 und dem Integrator 11 herstellt. Der Integrator integriert während dieser Zeit die der Frequenz der Impulsfolgen proportionale Spannung , und man erhält an seinem Ausgang für Jeden vom Flip-Flop 7 kommenden Impuls eine linear ansteigende Spannung, deren Amplitude ein Ma3 für die Phasendifferenz zwischen Je einem Impulspaar der beiden Impulsreihen unabhängig von deren Frequenz ist. Um diesen Spitzenwert der Integrator-ausgangsspannung richtig erfassen und ihn einem Speicher 12 zuführen zu können, mu# er für oine bestimmte Zeitspanne zur Verfügung stehen. Dies erreicht man durch eine aus dem Mono-Flop 8 und dem Piip-Flop 10 bestehende Einrichtung. Der eingan# des Mono-Flop wird mit einem der beiden Impulsformer verbunden, und zwar mit dem, dessen Impulse die Beendigung des linearen Anstiegs der Integratorspannung bewirken. Das Mono-Flop erzeugt Impulse nach Figun 2 c. Diese Impulse baginnen zur gleichen Zeit wie die Eingangsimpulse, besitzen jedoch entsprschend der Zeitkonstanten des Mono-Flop eine bestimmte Länge T.
• Diese Impulse und die Impulse aus dem Impulsformer, an den das Mono-Flop nicht angeschlossen ist, werden dem Flip-Flop 10 zugeführt. Dieses erzeugt daraufhin Impulse gemäß Figur 2 e, deren Länge einer Periode abzüglich der Phasendifferenz der Impulse sowie der Verzögerung T durch das Mono-Flop entspricht. Diese Impulse werden zum Löschen des Integrators, an dessen Ausgang die der Phasendifferenz proportionale Spannung liegt, zu der der Phasenlage M + T entsprechenden Zeit benutzt. Die Ausgangsimpulse des Mono-Flop bewirken die Zu- und Absohaltung des Speichers 12 an den Integratorausgang, und zwar derart, daß der Speicher während des Anstehenfs des Spannungsmaximums am Integratorausgang diesen Wert übernimmt und ihn so lange speichert, bis er mit dem Meßwert des folgenden Impulspasres beaufschlagt wird. Aus dem Speicher wird der Meßwert über den Ausgang 13 zur Weiterverarbeitung bzw. für eine Anzeige übernommen.
• Man erhält auf diese Weise für die Phasendifferenz zwischen den Impulsen zweier Impulsfolgen für jedes Impu@spaar einen eindeutigen Me#wert.
• 5 Seiten Beschreibung 4 Putentansprüche Blatt Zeichnungen mit 2 Figuren

Claims (4)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Verfahren zur Bestimmung des Phasenwinkels zwischen den Impulsen zweier periodischer Impulsfolgen gleicher, beliebiger Frequenz, dadurch gekennzeichnet, daß eine dieser Frequenz proportionale Spannung erzeugt wird und diese Spannung während einer durch einen Flip-Flop erzeugten, von der Phasendifferenz sowie der Frequenz der beiden Impulsfolgen abhängigen Zeitspanne auf sinen Integrator gegeben wird und daß der Spitzenwert von dessen Ausgangsspannung als Ma# für die Phazendifferenz benutzt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine der beiden Impulsfolgen mit Hilfe eines Mono-Flops und eines weiteren lip-?iops Impulse erzeugt werden, die derart auf den Integrator einwirken, daß der der Phasendifferenz proportionale Spitzenwert der Integratorausgangsspannung eine bestimmte, durch das Mono-Flop vorgegebene Zeitdauer zur Verfügung steht,
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenazeichnet, da# während der Ausgabe des Spitzenwerts der Integratorausgangsspannung ein Speicher mit dem Integratorausgang verbunden wird und so dieser Spannungswert gespeichert wird,
4. 4. Verfahren nach den AnsprUchen 1 bis 3, dadurch gelennzeichnet, daß, wenn sich die Phasenlage zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen einer Impulsfolge nicht schr stark ändert, eine Torschaltung am eingang der Phasenme#elektronik zur Vermeidung einer Verfälschung des Me#-ergebnisses durch zwischen den periodisch auftretenden IMpulsen liegende Störimpulse nur in einem bestim@ton einstellbaren Bereich der Periode, in dem die zu erwartende Phazenlage des Me#impulses liegt, geöffnet wird. L e e r s e i t e