SU1068837A1 - Фазометр - Google Patents

Abstract

ФАЗОМЕТР, содержащий два стробоскопических преобразовател , входы которых  вл ютс  входами фазометра , соединенные с низкочастотным измерителем разности фаз, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени , он снабжен синхронизатором, генератором импульсов, последовательно соединенными цифровым измерителем частоты, запоминающим блоком, вычитающим счетчиком, триггером и элементом И, подключенным к re iepaTopy импульсов н вычитающему счетчику, причем триггер соединен со стробоскопическими преобразовател ми и синхронизаторе, соединенным с одним из входов фазометра и цифровым измерителем частоты , при этом низкочастотный измеритель разности фаз соединен с запоминающим блоком. а ас 00 00

Description

Изобретение относитс  к электрорадиоиэмеритальной технике и может быть использовано при разработке фа зометрической аппаратуры. Известен цифр.овой фазометр, содержащий первый и второй стробоскопические преобразователи, соединенные с генератором стробимпульсов, первый и второй формирователи, триг гер, квантующий генератор, соединен ный с врем задающим делителем, один из выходов которого соединен с входом устройства логической обработки второй вход которого подсоединен к выходу счетчика, высокочастотный коммутатор, фазовращатель, первый и второй полосовые фильтры и сборку, причем один из входов высокочастотн го коммутатора через фазовращатель соединен с одним из входов второго стробирующего преобразовател , другой его. вход подсоединен с второму выходу врем задающего делител , выход высокочастотного коммутатора соединен с входом первого стробирую щего преобразовател , выходы первог и второгостробирующих преобразователей соответственно через первые и вторые последовательно соединенны полосовые фильтры и формирователи подсоединены к первому и второму входгии коммутатора, который соедине также с входом генератора стробимпульсов , третий вход коммутатора соединен с вторым выходом устройства логической обработки, выход коммутатора через триггер - с одним из входов сборки, два других входа которой подсоединены соответственно к квантующему генератору и третьему выходу врем задающего делител , а выход присоединен с входу счетчика С13 . Недостатком устройства  вл етс  больша  пограиность измерени . Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  фазометр , содержащий два стробоскопических преобразовател , соединенных с низкочастотным измерителем разности фаз, генератор стробимпульсов, соединенный со стробоскопическими преобразовател ми , кольцо ФАПЧ с устрой ством поиска, соединенное через уси литель-ограничитель с выходом одного из сбробоскопических преобразователей , с входом генератора стробимлуль , сов. Фазометр обеспечивает: измерение сдвига фаз в широких диапазонах частот и амплитуд входных сигналов с: Недостаток известного фазометра низка  точность измерений, одной из причин которой  вл етс  посто нна  длительность стробимпульса во всем диапазоне частот входного сигнала. Использование предельно коротких стробимпульсов обуславливает минимальные амплитудные искажени  при работе в диапазоне частот за счет практически неизменного : Уровн  гармоник . Это обсто тельство существенно в стробоскопической осциллографии, п стробоскопической фазометрии входной сигнал, как правило, монохроматичен . Поэтому неизменность длительности стробимпульса приводит к значительному возрастанию погрешности измерени , вызванной шумами. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что фазометр, содержащий два стробоскопических преобразовател , входы которых  вл ютс  входами фазометра , соединенные с ниэкочастотным измерителем разности фаз, снабжен синхронизатором, генератором имиульсов , последовательно соединенными цифровым измерителем частоты, запоминающим блоком, вычитаквдим счетчиком, триггером и элементом И, подключенным к генератору импульсов и вычитак дему счетчику, причем триггер соединен со стробоскопическими лреобразовател ми и синхронизатором, соединенным с одним из входов фазометра и цифровым измерителем частоты,при этом низкочастотный измеритель разности фаз соединен с запоминающим блоком. Ка чертеже представлена структур .на  схема фазометра. Устройство состоит из стробоскопических преобразователей 1 и 2, св занных с низкочастотным H.sivsepHTeлем 3 разности фаз. Цифровой измеритель 4 частоты через последовательно соединенные запоминающий блок 5, вычитающий счетчик 6, триггер 7 и элемент И 8 соединен с генератором 9 импульсов. Синхронизатор 10 подключен по входу параллельно с входом цифрового измерител  4 частоты к входу одного из стробоскопических преобразователей , а по выходу - к три1- геру 7, который св зан со стробоскопическими преобразовател ми 1 и 2, Элемент И 8 св зан с вычитающим счетчиком 6, а запоминающий блок 5 с низкочастотным измерителем 3 разности фаз. Устройство работает следующим образом. На первый и второй входы поступают напр жени  с измер емым фазовым сдвигом. На выходах стробоскопических преобразователей 1 и 2 по вл етс  напр жение преобразованной частоты,котора  образуетс  при взаимодействии в стробоскопических преобразовател х 1 и 2 входных сигналов и импульсов триггера 7. Низкочастотный измеритель 3 разности

фаз производит измерение разности фаз между сигналами с выходов стробоскопических преобразователей 1 и 2. На выходе синхронизатора 10 присутствуют импульсы с периодом л-t 2. Т/р, где Т - период входного сигнала; р - количество точек от-. счета; г 1, 2, Фиксированное значение р характерно дл  низкочастотных измерителей 3 разности фаз, основанных на дискретном преобразовании Фурье. Таким образом, триггер 7 запускаетс  р раз с периодом д в течение Z периодов входного сигнала. При этом откр|лваетс  элемент И 8 и импульсы с генератора 9 импульсов начинают проходить на вычитающий счетчик 6, в момент обнулени  которого триггер 7 возвращаетс  в исходное состо ние, заканчива  формирование стробирующего импульса дл  стробоскопических преобразователей 1 и 2. Изменение длительности стробирующих импульсов обеспечиваетс  изменением начальной установки вычитающего счетчика 6. Цифровой измеритель 4 частоты выставл ет код частоты на блок 5, в котором по этому адресу записано число, соответствующее начальной установке вычитающего счетчика 6. Это число переноситс  в вычитающий счетчик 6 после каждого его обнулени . Таким образом длительность стробирующего импульса- определ етс  частотой входного сигнала . Изменение длительности стробирующих импульсов в интегрирующих стробоскопических преобразовател х 1 и 2 приводит к изменению амплитуды напр жений на их выходах. Это обсто тельство существенно дл  р да низкочастотных измерителей разности фаз, например, основанных на дискретном преобразовании Фурье. Поэтому

число из блока 5, соответствующее длительности стробимпульса, вводитс  в низкочастотный измеритель 3 разности фаз.

Таким путем обеспечиваетс  изме0 нение длительности стробимпульсов в зависимости от частоты входного сигнала.

В качестве базового прибора прин т серийный фазометр ФК2-12, который, как и известное устройство относитс 

5 к классу стробоскопических фазометров. Полоса пропускани  стробоскопическо- го преобразовател  определ етс  по формуле П 0,5/-, Счита ,что низкочастотный измеритель разности фаз

0 основан на оптимальных принципах, оценим погрешность измерени  всего фазометра по формуле С вщ /-JuJj-T-fl, где 3 - дисперси  шума; Ор и Т - со5 Ответственно амплитуда и период вы- ходного сигнала. При работе в низкочастотной области длительность стробимпульса может быть увеличена до времен пор дка tb 1 мс. Тогда эффективность предложенного устройства

0 по сравнению с базовым и известным приближенно можно оценить соотношением

/-ic

5.р

35

что при широко распространенном значении tc. 1 НС составл ет 10UO раз.

Claims (1)

1. ФАЗОМЕТР, содержащий два стробоскопических преобразователя, входы которых являются входами фазометра, соединенные с низкочастотным измерителем разности фаз, отличающийся тем, что/ с целью повышения точности измерения, он снабжен синхронизатором, генератором импульсов, последовательно соединенными цифровым измерителем частоты, запоминающим блоком, вычитающим счетчиком, триггером и элементом И, подключенным к генератору импульсов и вычитающему счетчику, причем триггер соединен со стробоскопическими преобразователями и синхронизаторе»!, соединенным с одним из входов фазометра и цифровым измерителем частоты, при этом низкочастотный измеритель разности фаз соединен с запоминающим блоком.