SU1061063A1 - Цифровой фазометр - Google Patents

Цифровой фазометр Download PDF

Info

Publication number
SU1061063A1
SU1061063A1 SU823445162A SU3445162A SU1061063A1 SU 1061063 A1 SU1061063 A1 SU 1061063A1 SU 823445162 A SU823445162 A SU 823445162A SU 3445162 A SU3445162 A SU 3445162A SU 1061063 A1 SU1061063 A1 SU 1061063A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
inputs
digital
outputs
Prior art date
Application number
SU823445162A
Other languages
English (en)
Inventor
Измаил Константинович Крылов
Михаил Александрович Назаров
Борис Геннадиевич Рыжков
Original Assignee
Пушкинское Высшее Ордена Красной Звезды Училище Радиоэлектроники Противовоздушной Обороны
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Пушкинское Высшее Ордена Красной Звезды Училище Радиоэлектроники Противовоздушной Обороны filed Critical Пушкинское Высшее Ордена Красной Звезды Училище Радиоэлектроники Противовоздушной Обороны
Priority to SU823445162A priority Critical patent/SU1061063A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1061063A1 publication Critical patent/SU1061063A1/ru

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Description

Изобретение относитс  к измерител ной технике и предназначено дл  изм рени  и индикации разности фаз лвух синусоидальных сигналов, а также может быть использовано при повторе нии преобразователей сдвига двух сигнсшов в цифровой код. Известен цифровой фазометр с расширением фазового интервала, содержащий формирователи входных сигналов , блок формировани  расширенного интервала, пропорционального сдвигу фаз входных- сигналов, элементы управлени  счетом, счетчик и цифровое стсчетное устройство l . Недостатком этого устройства  вл етс  низка  точность, обусловленна нелинейностью генераторов линейно измен ющегос  напр жени  и нестабиль ностью момента срабатывани  компарач тора., Известен также цифровой фазометр содержащий формирователи входных сигналов, формирователь временного интервала, выход которого подключен к входу интегратора за период, а входы - к выходам формирователей входных сигналов, последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь , компаратор, элемент совпадени  и счетчик импульсов, делитель частоты, подключенный к второму фор мирователю входных сигналов,.к формирователю временного интервала и .элементу совпадени , при этом первый выход делител  частоты соединен со входом цифроаналогового преобразовател , а выход интегратора за период - с вторым Входом компаратора. Фазомер,кроме того, содержит устройство отсчета и индикации, состо щее из блока пам ти, дешифратора и индикатора , причем входы установки счетчика и блока пам ти в нулевое состо  ние объединены и подключены к второму выходу делител  частоты Г2 . Недостатком известного устройства  вл ютс  невысока  точность и змерени  и малый диапазон частот исследуе мых сигналов. Цель изобретени  - повышение точности измерени  и расширение диапазо на частот исследуемых сигналов. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в цифровой фазометр,содержа щий два формировател  входных сигналов , формирователь временного интервала , выход которого подключен к входу интегратора, а входы к выходам формирователей входных сигналов, делитель частоты, подключенный к выходу второго формировател  входных сигналов, последовательно соединенны основной компаратор, первый элемент совпадени  и счетчик импульсов, при .чем вход установки счетчика импульсов в нулевое состо ние подключен к пepвo 1i выходу делител  частоты, а первый вход основного компаратора к выходу интегратора, цифроаналоговый преобразователь, а также блок считывани  и индикации, состо щий из блока пам ти, дешифратора и индикатора , дополнительно введены блок формировани  N эталонных уровней напр жени , состо щий из резисTHBFioro делител  напр жени  на N выходов , включенного между корпусом и генератором тока, последовательно включенные блок из N - ,1 дополнительных компараторов и шифратор, второй элемент совпадени , выход которого подключен к тактовому входу блока пам ти, а первый вход через инвертор соединен с выходом основного компаратора, при этом вторые входы первого и второго элементов совладени  Объединены и подключены к второму выходу делител  частоты , информационные входы младших и старших разр дов блока пам ти соединены соответственно с выходами шифратора и счетчика импульсов, выход счетчика подключен также к цифроаналоговому преобразователю, выход цифроаналогового преобразовател  соединен с блоком формировани  эталонных уровней, выходы которого соответственно подключены к вторым входам основного и дополнительных компараторов, а первые входы последних объединены и подключены к первому входу основного компаратора, при этом выход блока пам ти через дешифратор подключен к индикатору, а входы шифратора - к выходам дополнительных компараторов. На фиг, 1 приведена структурна  схема цифрового фазометра; на фиг. 2 и 3 - вр.еменные диаграммы ра:боты устройства Устройство содержит два формировател  1 и 2 входных сигналов, формирователь 3 временного интервала, делитель 4 частоты, цифроаналоговый преобразователь 5, интегратор 6, основной компаратор 7, первый элемент 8 совпадени , счетчик 9 импульсов, блок 10 считывани  и индикации, включающий блок 11 пам ти, дешифратор 12 и индикатор 13, блок 14 формировани  N эталонных уровней напр жени , состо щий например, из резистивного делител  на U выходов, включенного между корпусом и генератором 15 тока, блок 16, включающий N дополнительных компараторов 17, шифратор 18, интегратор 19, второй элемент 20 совпадени . Выходы формирователей 1 и 2 соединены с входами формировател  3 временного интервала,выход которого через интегратор б соединен со входами основного и дополнительных компараторов 7 и 17 соответственно, вторые входы которых соединены с выходами блока 14, при этом вход блока 14 соединен с выходом цифроаналого вого преобразовател  5, вход которо го соединен выходом счетчика 9 и входом блока 11 пам ти, а второй вход последнего соединен с выходом шифратора 18, входами соединенного с выходами дополнительных компараторов 17, выходы делител  4 частоты непосредственно и через элемент 8 совпадени  соединены с входами счет чика 9, выход основного компаратора 7 через инвертор 19 соединен с одним входом второго элемента 20 совп дени , другой вход которого соедине с -выходом делител  4 частоты и входом первого элемента 8 совпадени , а выход через блок 11 пам ти и деши ратор 12 с входом индикатора 13, пр этом выход основного компаратора .7 с другим входом первого элемента 8 совпадени  и входом инве тора 19. На фиг, 2 и 3 обозначено: , 1)4,44 напр жени  на первом и втором выходах делител  4 частоты соответс венно; UY - выходное напр жение комп ратора 7; tig --напр жение на выходе первого элемента совпадени  8;Uq , .. ,и - напр жени  выходных разр дов счетчика 9 импульсов; 1 - выходной ток иифроаналогового преобразовател 5; и - выходное напр жение интеграт ра б; U,4 ,...,и,4 - эталонные уровни напр жени , форм ируемые блоком 14 совместно с цифроаналоговым преобра зователем 5; Un ,..., - напр }жение на выходах компараторов 17; UJ8 в напр жени  разр дов .двоичного кода на выходе шифратора 18; - выходное напр жение инвер .тора-формировател  19;U2o напр .xeiine на выходё второго элемента совпадени  20; U,, , . . . , U / /.. - напр жени  разр дов выходного двоичного кода блока пам ти 11. Цифровой фазометр работает следующим Образом. Формирователи 1 и 2 преобразуют входные синусоидальные сигналы в меандр с сохранением фазового сдвига между сигналами, В формирователе 3 происходит выделение информации о разности фаз в виде импульсов, длительность которых пропорциональна сдвигу фаз исследуемых сигналов, В интеграторе 6 эти импульсы преобразу ютс  в дсвазипосто нное напр жение U(j (фиг. 2) с уровнем, пропорциональным длительности импульсов и, следовательно, фазовому сдвигу между входными сигналами. Блок 14 совместно с цифроаналоговым преобразователем (ЦАП) 5, который построен, например, по схеме преобразовател  код - ток, формирует подвижную сетку из М эталонных уровней напр жени  Uj ,...tl (фиг, 2 ), измен ющихс  по ступенчатому пило|Образному закону и смещенных относительно друг друга на величину где &и„ - KBaiHT ступенчатого пилообразного напр жени , формируемого с помощью цифроаналогового преобразовател  5 и резистора блока 14Смещение уровней напр жени  , .,,,UjJ на величину 4 Um относитель но друг друга обеспечиваетс  за счет тока генератора 15 тока, протекающего в делителе блока 14 (выходные токи компараторов 17 незначительны и вли нием их на указанные напр жени  можно пренебречь)-. Величина кванта ступенчатого напрушени  в - выражении (1) определ етс  разр дностью счетчика 9 импульсов и максимальным значением напр жени  с выхода инте.гратора 6 и равна iUnJ: ; % где И- число разр дов счетчика 9 импульсов,- равное числу старших раз р дов выходного кода. Заданное значение кванта напр жени  U LJn обеспечиваетс  соответствукацим выбором величины кванта тока, который формируетс  (как показано на фиг. 2 ) в цифроаналоговом преобразователе 5, и сопрйтивлени  резистора блока 14, Число М в выражении (1), характеризуещее количество (М-1) .дополнительно введенных в устройство компараторов 17, зависит от числа i младших разр дов выходного кода фазометра , определ емых в устройстве методом считывани  (т,,е. параллельно )/и рассчитываетс  в соответствии с равенством . М -- -2 . Учитыва , что при .in 5 происходит резкое увеличение- объема оборудовани  устройства за счет большого количества дополнительных компарато- ров 17, число (т) младших разр дов выходного кода, определ емых парал лельно, целесообразно выбирать не более трех-четырех. Компараторы 7 и 17 осуществл ют сравнение напр жени  U(, с интегратора 6 с сеткой эталонных уровней напр жени  U ,, U (фиг.2ж). На интервале времени от t до t, , пока напр жение Ug превышает М-й ( наибольший в данном тексте работы счетчика 9) эталонный уровень, состо ние компараторов 7 и 17 не измен етс  .(фиг. 2 Ь и фиг. За ) и счет ные импульсы LI4 (фиг.2б) с делител  4,частоты через открытый элемент 8 совпадени  LIfl (фиг.2е) поступают на счетчик 9. В соответствии с выходным кодом счетчика 9 Uq (фиг. 2) измен етс  выходной ток 1 (фиг. 2й цифроансшогового преобразовател  5 следовательно, происходит дальнёй-шее ступенчатое увеличение эталонных уровней напр жени  1) ,... фокусируемых в блоке 14. На выходе инвертора 19 формируетс  низкий уровень напр жени  (фиг. ЗЬ) , в результате чего элемент 20 совпадени  закрыт и в блоке 11 пам ти сохран етс  код (фиг, 3), соответствующий результату, предыдущего измерени . Как только(при t - ti ) напр жен и$ (фиг. 2) с интегратора 6 окажет с  меньше некоторых из М эталонных уровней напр жени , компаратор 7 и соответствующие компараторы 17 измен т свои состо ни . На выходе ком паратора 7 формируетс  импульс (1 (фиг.2Ь), длительность которого про порциональна напр жению с выхода интегратора 6 (т.е. пропорциональна разности фаз входных сигналов) и коэффициенту делени  делител  4 час хоты по второму выходу. После ерабатывани  компаратора 7 элемент 8 совпадени  закрываетс , прекращаетс  поступление счетных импульсов Ug (фиг. 2-2.) на вход счетчика 9 и осуществл етс  фиксаци  результата измерени  длительности расширенного . фазового интервала времени с дискретностью (точностью) младшего разр да счетчика 9 импульсов, соответств ющего младшему разр ду группы из fn старших разр дов выходного кода,, По состо нию дополнительные ком  параторов 17 блока 16 U f--fb -, (фиг. За) в шифраторе 18 формируетс  двоичный код U,g ,..., Uljg , уточн ющий фазовый сдвиг в пределах младшего разр да группы старших разр дов , т.е. определ етс  П1 младших разр дов выходного кода. Таким об разом ,уровень выходного напр жени  {(, интегратора 6, пропорциональный измер емому фазовому сдвигу, преобразуетс  в ( m ч-п )-разр дный двоичный . код. Считывание кода , пропорционально го фазовому сдвигу, зафиксированному в счетчике 9 (п разр дов, фиг. 2д) и сформированного в шифраторе 18 (т разр дов, фиг. 36) осуществл етс  в блоке пам ти 11 (фиг. ) импульсом считывани  (фиг. 31), сформированным инвертором 19 и элементом 20 после срабатывани  компаратора 7 ( в момент времени t t ) . Сброс счетчика 9 импульсов в исходное (нулевое) состо ние осуществл етс  в Момент времени i t импульсами ид (фиг. 2q) с первого выхода делител  4 частоты. Период следовани  этих импульсов определ ет длительность цикла измерени . После установки счетчика 9 импульсов в нулевое сосо ние на выходах блока 14 формировани  эталонных уровней напр жени  устанавливаютс  минимальные уровни напр жений и цикл .измерени  повтор етс . Предлагаемый цифровой измеритель позвол ет выполн ть более точное (с меньшей дискретностью ) измерение фазового сдвига при меньшей частоте повторени  счетных импульсов, что позвол ет снизить требовани  к быстродействию счетчика 4 импульсов и цифроаналогового преобразовател  5 и, следовательно, расширить диапазон частот исследуемых сигналов. фие.1 а и f , 5Н l

Claims (1)

  1. (54 J ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР, содержа-, щий два формирователя входных сигналов, формирователь временного интер· вала,выход .которого подключен к входу интегратора, а входы - к выходам формирователей входных сигналов, делитель частоты, подключенный к выходу второго формирователя входных сигналов, последовательно соединенные:, основной компаратор, первый элемент совпадения и счетчик импульсов, причем вход установки счетчика импульсов в нулевое состояние подключен к первому выходу делителя частоты, а первый вход основного компаратора к выходу интегратора, цифроаналоговый преобразователь, а также блок считывания и индикации, состоящий из . блока памяти; дешифратора и индикатора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения диапазона частот в него введены блок формирования N эталонных уровней напряжения, состоящий из резистивного делителя напряжения на N выходов, включенного между корпусом и генератором тока, последовательно включенные блок из N — 1 дополнительных компараторов и шифратор; второй элемент совпадения, выход которого подключен к тактовому входу блока памяти, а первый вход через инвертор соединен с выходом основного компаратора, при этом вторые входы первого и второго элементов совпадения объединены и подключены к второму выходу делителя частоты, информационные входы младших β и старших разрядов блока памяти SS соединены соответственно с выходами шифратора и счетчика импульсов, выход счетчика подключен также к цифроаналоговому преобразователю,выход цифроаналогового преобразователя соединен с блоком формирования эталонных уровней,выходы которого соответственно подключены ко вторым входам основного и дополнительных компараторов, а первые входы последних объединены и подключены к первому входу основного компаратора , при этом выход блока памяти через -дешифратор подключен к индикатору, а входы шифратора к выходам дополнительных компараторов
SU823445162A 1982-05-28 1982-05-28 Цифровой фазометр SU1061063A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823445162A SU1061063A1 (ru) 1982-05-28 1982-05-28 Цифровой фазометр

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823445162A SU1061063A1 (ru) 1982-05-28 1982-05-28 Цифровой фазометр

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1061063A1 true SU1061063A1 (ru) 1983-12-15

Family

ID=21014106

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823445162A SU1061063A1 (ru) 1982-05-28 1982-05-28 Цифровой фазометр

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1061063A1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР I 308382, кл. G 01 R 25/00, 1970 2. Авторское свидетельство СССР 706794, кл. G 01 R 25/08, 1978. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4558303A (en) Methods of and apparatus for converting an analogue voltage to a digital representation
SU1061063A1 (ru) Цифровой фазометр
US4598375A (en) Time measuring circuit
SU805199A1 (ru) Инфранизкочастотный цифровой фазометр- чАСТОТОМЕР
US3778812A (en) Method and apparatus for analog-digital conversion
SU752170A1 (ru) Цифровой измеритель действующего значени сигнала
SU365660A1 (ru) Цифровой частотомер с нониусной интерполяцией
SU488163A1 (ru) Цифровой фазометр
SU712953A1 (ru) Многоканальный преобразователь частоты в код
SU661491A1 (ru) Цифровой измеритель временных интервалов
SU838598A1 (ru) Универсальный цифровой интегрирующийВОльТМЕТР
SU1456290A1 (ru) Устройство дл измерени параметров коротких замыканий дугового промежутка
SU901846A1 (ru) Устройство дл измерени температуры
SU840925A1 (ru) Устройство дл определени среднейМОщНОСТи и диСпЕРСии СлучАйНОгО пРО-цЕССА
SU1061080A1 (ru) Устройство дл контрол импульсных параметров магнитных сердечников
SU788376A1 (ru) Аналого-цифровой преобразователь сдвига фаз
SU570195A1 (ru) Измеритель действующего значени напр жени
SU386344A1 (ru)
SU769734A1 (ru) Способ аналого-цифрового преобразовани и устройство дл его осуществлени
SU892334A1 (ru) Цифровой измеритель низких частот
SU467282A1 (ru) Устройство дл измерени амплитуды электрических импульсов
SU1221614A1 (ru) Способ преобразовани фазового сдвига в цифровой код
SU446832A1 (ru) Способ измерени азимута ветра
SU1187113A1 (ru) Устройство дл измерени параметров тиристоров
SU792151A1 (ru) Электроизмерительный прибор