SU1084697A1 - Digital phase meter having automatic compensation - Google Patents

Digital phase meter having automatic compensation Download PDF

Info

Publication number
SU1084697A1
SU1084697A1 SU823489492A SU3489492A SU1084697A1 SU 1084697 A1 SU1084697 A1 SU 1084697A1 SU 823489492 A SU823489492 A SU 823489492A SU 3489492 A SU3489492 A SU 3489492A SU 1084697 A1 SU1084697 A1 SU 1084697A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
counter
output
outputs
phase shift
Prior art date
Application number
SU823489492A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Сергеевич Бураков
Николай Евсеевич Лазарчук
Владимир Александрович Павловский
Валерий Павлович Усов
Original Assignee
Предприятие П/Я В-2210
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 Предприятие П/Я В-2210 filed Critical Предприятие П/Я В-2210
Priority to SU823489492A priority Critical patent/SU1084697A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1084697A1 publication Critical patent/SU1084697A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Phase Differences (AREA)

Abstract

ЦИФРОВОЙ АВТОКОМПЕНСАЦИОННЫЙ- ФАЗОМЕТР, содержащий генератор импульсов, к выходу которого подключен счетчик, отсчетный блок, два канала, каждый из которых содержит индикатор нулевого фазового сдвига и соединенный с его выходом реверсивный счетчик, отличающийс   тем, что, с целью повышени  точности измерени  быстроиэ1Мен ющихс  фазовых сдвигов при наличии помех, в него введены селективный цифровой фазовращатель, СИНХРОННЫЙ фильтр. сумматор, причем первый вход устройства соединен с входом синхронного фильтра, выход которого подключен к сигнальному входу индикатора нулевого фазового сдвига первого канала, тактовый вход реверсивного счетчика этого канала соединен с одним из выходов счетчика, а его выходы разр дов подключены к одним из входов сумматора, вторые входы которого соединены с выходами разр дов счетчика, второй вход устройства соединен с входом селективного цифрового фазовращател , выход которого подключен к сигнальному входу индикатора нулевого фазового сдвига второго канала, тактовый вход реверсивного счетчика этого канала соединен (Л с одним из выходов счетчика, выходы разр дов реверсивного счетчика подключены к управл ющим входам селективного цифрового фазовращател  и отсчетному блоку, а выход сумматора подсоединен к опорным входам индикаторов нулевого фазового сдвига обоих каналов. 00 NU О5 со 5«A DIGITAL AUTO-COMPENSATION PHASOMETER containing a pulse generator, to the output of which a counter is connected, a reading unit, two channels, each of which contains a zero phase shift indicator and a reversible counter connected to its output, characterized in that, in order to improve the accuracy of measuring fast1 shifts in the presence of interference, it introduced a selective digital phase shifter, a SYNCHRONOUS filter. an adder, the first input of the device is connected to the input of a synchronous filter, the output of which is connected to the signal input of the zero phase shift indicator of the first channel, the clock input of the reversible counter of this channel is connected to one of the counter outputs, and its bit outputs are connected to one of the inputs of the adder, the second inputs of which are connected to the outputs of the counter bits, the second input of the device is connected to the input of a selective digital phase shifter, the output of which is connected to the signal input of the zero indicator the phase shift of the second channel, the clock input of the reversible counter of this channel is connected (L to one of the counter outputs, the outputs of the reversible counter bits are connected to the control inputs of the selective digital phase shifter and the counting unit, and the output of the adder is connected to the reference inputs of the zero phase shift indicators of both channels . 00 NU O5 with 5 "

Description

Изобретение относитс  к фазоизмерительной технике. Известен компенсационный фазомет с использованием образцовых фазовра щателей ииндикаторов .нулевого фазо вого сдвига, содержащий входные бло ки, смесители, гетеродин Q системой фазовой автоподстройки частоты, фил ры нижних частот 11. Однако данный фазометр характери зуетс  необходимостью применени  фазових детекторов, выполн ющих опе рацию перемножени  двух аналоговых входных сигналов, в качестве индикатора нулевого фазового сдвига, причем точность выполнени  этой операции вносит основной вклад в погрешность измерений, и составл ет величи ну 1O...5«, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  цифровой автокомпенсационный фазометр , содержащий два идентичных канала, .состо щ,их из последовательно соединенных входных формирователей и индикаторов нулевого фазового сдвига, выходы которых соединены с реверсивными счетчиками. Выходы реверсивных счетчиков подключены к счетчикам (пересчетным блокам), выходы которых, в свою очередь, подключены к опорным входам индикаторо нулевого фазового сдвига, а входы подсоединены к генератору импульсов Отсчетный блок присоединен к выхода разр дов одного из счетчиков через регистр пам ти 2. Недостатком известного фазометра  вл етс  зависимость его динамической погрешности от помехоустойчивое ти,причем, чем меньше динамическа  погрешность,тем ниже помехоустойчив вость и наоборот. Цель изобретени  - повышение точ ности измерени  быстроизмен ющихс  фазовых сдвигов при наличии помех. . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в цифровой автокомпенсационный фазометр, содержащий генерато импульсов, к выходу которого чен счетчик, отсчетныЯ блок, два канала, каждый из которых содержит индикатор нулевого фазового сдвига и соединенный с его выходом реверси ный счетчик, введены селективный цифровой фазовращатель, син гронный фильтр, сумматор, причем первый вхо устройства соединен с входом синхро ного фильтра, выход которого подклю чен к сигнальному входу индикатора нулевого .фазового сдвига первого канала, тактовый вход реверсивного счетчика этого канала соединен с одним из выходов счетчика, а .его вы ходы разр дов подключены к одним из входов сумматора, вторые входы кото рого соединены с выходами разр дов счетчика, второй вход устройства соединен с входом селективного цифрового фазовращател , вы.ход которого подключен k .сигнальному входу индикатора нулевого фазового сдвига второго кан-ала, тактовый вход реверсивного счетчика этого канала соединен с одним из выходов счетчика, выходы разр дов реверсивного счетчика подключены к управл ющим входам селективного цифрового фазовращател  и отсчетному блоку, а выход сумматора подсоединен к опорным входам индикаторов нулевого фазового сдвига обоих каналов. На чертеже изображена структурна  схема цифрового автокомпенсационного фазометра. , Устройство содержит синхронный фильтр 1, индикатор 2 нулевого фазового сдвига, реверсивный счетчик 3, счетчик 4, генератор 5 импульсов, сумматор б, селективный цифровой фазовращатель 7, индикатор 8 нулевого фазового сдвига, реверсивный счетчик 9, отсчетный блок 10. Вход первого канала подключен к синхронному фильтру 1, выход которого соединен с индикатором 2 нулевозго фазового сдвига, а выход последнего подключен к управл ющему входу реверсивного счетчика 3, тактовый вход которого присоединен к одному из выходов счетчика 4, тактовый вход счетчика 4 подключен к генератору 5 импульсов. Выходы разр дов реверсивного счетчика 3 и счетчика 4 соединены с соответствующими входами сумматора 6, Вход второго канала подключен к селективному цифровому фазовращателю 7, выход которого со единен с индикатором 8 нулевого фазового сдвига, а выход последнего соединен с управл ющим входом реверсивного счетчика 9,тактовый вход которого соединен с одним из выходов счетчика 4. Выходы разр дов реверсивного счетчика 9 подключены к одноименным управл ющим входам селективного цифрового фазовращател  7 и входам отсчетного блока 10. Устройство работает следующим образом .. . Один из двух входных сигналов,разность фаз между которыми измер етс , поступает на вход первого канала синхронный фильтр, осущ.ествл ющий фильтрацию сигнала без внесени  фазового сдвига. Выходной сигнал синхронного фильтра i подаетс  на вход индикатора 2 нулевого фазового сдвига , на опорный вход которого поступает пр моугольное колебание компенг сирующего сигнала с выхода сумматора б. На одни входы сумматора 6 подаетс  текущий код со счетчика 4, а на другие - код с выходов реверсивного счетчика 3. На тактовый вход счетчика 4 поступает сигнал с выхода гене3108 ратора 5 импульсов, а на тактовый вход реверсивного счетчика 3 - импульсы с одного из выходов счетчика 4. Сигнал ошибки компенсации с выхода индикатора 2 нулевого фазового сдвига подаетс  на вход управлени  счетом реверсивного счетчика 3. В зависимосрги от знака ошибки происходит увеличение или уменьшение числа в.реверсивном счетчике 3. Код числа реверсивного счетчика 3 суммируетс  с текущим кодом счетчика 4 в сумматоре 6, измен   тем самым фазу выходного пр моугольного колебани  . компенсирующего сигнала. Таким образом/ в первом канале будет устававливатьс  квазиравновесное состо ние, среднее положение которого соответствует точке равновеси . Аналогичным образом устанавливаетс  равновесие во втором канале. Второй входной сигнал фазометра поступает на вход селективного цифрового фазовращател  7, который нар ду с фильтрацией входного сигнала осуществл ет заданное изменение начальной фазы последнего. Выходной сигнал селективного цифрового . фазовращател  7 подаетс  на вход индикатора 8 нулевого фазового сдвига , на опорный вход которого поступает пр моугольное колебание с выхо , а сумматора б,  вл ющеес  компенсирующим в первом канале фазометра. Сигнал ошибки компенсации фазы во втором канале, вырабатываемый индикатором 8 нулевого фазового сдвига, .подаетс  с его выхода на вход управлени  счетом реверсивного. счетчика.9, на тактовый вход которого поступают импульсы с одного из . выходов счетчика 4. В зависимости 7 от знака ошибки компенсации фазы во втором канале происходит увеличение или уменьшение числа в реверсивном счетчике 9. Код числа этого счетчика поступает с выходов его разр дов на соответствующие разр ды входов управлени  селективного цифрового фазовращател  7 и входы отсчетного блока 10. При изменении кода на управл юадих входах селективного цифрового фазовращател  7 происходит изменение вносимого им фазового сдвига .между входным и выходным сигналами до наступлени  квазиравновесного состо ни , равновесна  точка которого соответствует кемпенсадии фазового сдвига между измер емыми сигналами, Таким образом, выходной код реверсивного счетчика 9 соответствует измер емой разности фаз, в результате измерений индицируетс  отсчетным блоком 10. в предлагаемом устройстве помехоустойчивость обеспечиваетс  селективными свойствами синхронного фильтра и селективного фазовращател , АЧХ которых может быть согласована со спектром сигналов.и, следовательно, осуществлена оптимальна  фильтраци , Дающа  предельно достижимое улучшение отношени  сигнал/помеха. В то же врем  работа фазометра в квазиуравновешенномсосто нии значительно (на несколько пор дков) увеличивает скорость компенсации, а следовательно, в равной степени снижает дикамическую погрешность измерени , что позвол ет с высокой точностью измер ть фазовые сдвиги быстропротекающих процессов .The invention relates to a phase-measuring technique. A compensatory phase meter is known using exemplary phase shifters of the indicators of a zero phase shift, containing input blocks, mixers, the local oscillator Q, a system of phase-locked loops, low-pass filters 11. However, this phase meter is characterized by the need to use phase detectors that perform multiplication operation two analog input signals as a zero phase shift indicator, the accuracy of this operation making the main contribution to the measurement error, and greatness well 1O ... 5 ", closest in its technical essence to the proposed is a digital phase meter Autocompensation comprising two identical channels, .sosto ut, their input from serially connected formers and zero phase shift indicators, outputs of which are connected to the down counter. The outputs of the reversible meters are connected to the meters (counting units), whose outputs, in turn, are connected to the reference inputs of the zero phase shift indicator, and the inputs are connected to the pulse generator. The counting unit is connected to the output of the bits of one of the counters via memory register 2. The disadvantage The known phase meter is the dependence of its dynamic error on the noise immunity, and the smaller the dynamic error, the lower the noise immunity and vice versa. The purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring rapidly changing phase shifts in the presence of interference. . The goal is achieved by the fact that a digital autocompensation phase meter containing a pulse generator, to the output of which is a counter, a readout unit, two channels, each of which contains a zero phase shift indicator and a reverse counter connected to its output, has a selective digital phase shifter, syn A horn filter, an adder, the first input of the device connected to the input of a sync filter, the output of which is connected to the signal input of the zero-phase shift indicator of the first channel, the clock input of the roar A common counter of this channel is connected to one of the outputs of the counter, and its bit outputs are connected to one of the inputs of the adder, the second inputs of which are connected to the outputs of the counter bits, the second input of the device is connected to the input of the selective digital phase shifter, the output of which the k signaling input of the zero phase shift indicator of the second channel is connected, the clock input of the reversible counter of this channel is connected to one of the counter outputs, the outputs of the bits of the reversible counter are connected to the control inputs of the select vnogo digital phase shifter and the reference block and the adder output is connected to the reference inputs of the zero phase shift of both channels indicators. The drawing shows a block diagram of a digital autocompensation phase meter. The device contains a synchronous filter 1, a zero phase shift indicator 2, a reversible counter 3, a counter 4, a generator of 5 pulses, an adder b, a selective digital phase shifter 7, a zero phase shift indicator 8, a reversible counter 9, a reading unit 10. The input of the first channel is connected to synchronous filter 1, the output of which is connected to indicator 2 of zero-phase shift, and the output of the latter is connected to the control input of the reversible counter 3, the clock input of which is connected to one of the outputs of counter 4, the clock input of the counter Tick 4 is connected to the generator 5 pulses. The outputs of the bits of the reversible counter 3 and counter 4 are connected to the corresponding inputs of the adder 6, the input of the second channel is connected to a selective digital phase shifter 7, the output of which is connected to the indicator 8 of the zero phase shift, and the output of the latter is connected to the control input of the reversible counter 9, clock the input of which is connected to one of the outputs of the counter 4. The outputs of the bits of the reversible counter 9 are connected to the same control inputs of the selective digital phase shifter 7 and the inputs of the reading unit 10. Devices It works as follows ... One of the two input signals, the phase difference between which is measured, is fed to the input of the first channel by a synchronous filter, which filters the signal without introducing a phase shift. The output signal of the synchronous filter i is fed to the input of the indicator 2 of the zero phase shift, the reference input of which receives the square-wave oscillation of the compensating signal from the output of the adder b. The current code from counter 4 is fed to some inputs of the adder 6, and the code from the outputs of the reversible counter 3 is fed to the other inputs. To the clock input of the counter 4, a signal is output from the generator of 5 pulses to the 3108 clock input, and to the clock input of the reversible counter 3 - to pulses from one of the outputs counter 4. The error signal of the compensation from the output of the zero phase shift indicator 2 is fed to the count control input of the reversible counter 3. The number of the reversible counter 3 increases or decreases in the dependence on the sign of the error. ummiruets current code counter 4 by the adder 6, thereby changing the phase of the output square wave. compensating signal. In this way / in the first channel a quasi-equilibrium state will be reduced, the middle position of which corresponds to the equilibrium point. Similarly, equilibrium is established in the second channel. The second input signal of the phase meter is fed to the input of the selective digital phase shifter 7, which, along with the filtering of the input signal, makes a predetermined change in the initial phase of the latter. Selective digital output. The phase shifter 7 is fed to the input of the zero phase shift indicator 8, the reference input of which receives a square wave from the output, and an adder b, which compensates in the first channel of the phase meter. The phase compensation error signal in the second channel, generated by the zero phase shift indicator 8, is fed from its output to the reversing account control input. counter 9, on the clock input of which pulses come from one of. the outputs of counter 4. Depending on the sign of the phase compensation error in the second channel, the number increases or decreases in the reversing counter 9. The code for the number of this counter comes from the outputs of its bits to the corresponding bits of the control inputs of the selective digital phase shifter 7 and the inputs of the reading unit 10 When the code changes to control of the inputs of the selective digital phase shifter 7, the phase shift introduced by it changes between the input and output signals before the occurrence of a quasi-equilibrium state, The balance point of which corresponds to the phase shift between measured signals, thus, the output code of the reversible counter 9 corresponds to the measured phase difference, as a result of measurements is indicated by the reading unit 10. In the proposed device, noise immunity is provided by the selective properties of the synchronous filter and the selective phase shifter, the frequency response of which can be matched with the spectrum of the signals. and, therefore, optimal filtering is carried out, giving the maximum achievable improvement in the ratio Signal / Interference. At the same time, the operation of the phase meter in a quasi-balanced state significantly (in several orders) increases the compensation rate and, therefore, equally reduces the wild-scale measurement error, which makes it possible to measure phase shifts of fast processes with high accuracy.

Claims (1)

ЦИФРОВОЙ АВТОКОМПЕНСАЦИОННЫЙ ФАЗОМЕТР, содержащий генератор импульсов, к выходу которого подключен счетчик, отсчетный блок, два канала, каждый из которых содержит индикатор нулевого фазового сдвига и соединенный с его выходом реверсивный счетчик, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности измерения быстроизменяющихся фазовых сдвигов при наличии помех, в него введены селективный цифровой фазовращатель, синхронный фильтр, сумматор, причем первый вход устройства соединен с входом синхронного фильтра, выход которого подключен к сигнальному входу индикатора нулевого фазового сдвига первого канала, тактовый вход реверсивного счетчика этого канала соединен с одним из выходов счетчика, а его выходы разрядов подключены к одним из входов сумматора, вторые входы которого соединены с выходами разрядов счетчика, второй вход устройства соединен с входом селективного цифрового фазовращателя, выход которого подключен к сигнальному входу индикатора нулевого фазового сдвига вто- о рого канала, тактовый вход реверсивного счетчика этого канала соединен с одним из выходов счетчика, выходы разрядов реверсивного счетчика подключены к управляющим входам селективного цифрового фазовращателя и отсчетному блоку, а выход сумматора подсоединен к опорным входам индикаторов нулевого фазового сдвига обоих каналов.DIGITAL AUTOMATIC COMPENSATION PHASOMETER containing a pulse generator, the output of which is connected to a counter, a reading unit, two channels, each of which contains an indicator of zero phase shift and a reversible counter connected to its output, characterized in that, in order to increase the accuracy of measuring rapidly changing phase shifts in the presence of interference, a selective digital phase shifter, a synchronous filter, an adder are introduced into it, and the first input of the device is connected to the input of the synchronous filter, the output of which is connected to the main input of the zero phase shift indicator of the first channel, the clock input of the reverse counter of this channel is connected to one of the outputs of the counter, and its outputs are connected to one of the inputs of the adder, the second inputs of which are connected to the outputs of the bits of the counter, the second input of the device is connected to the selective digital input phase shifter, the output of which is connected to the signal input of an indicator of the zero phase shift of the secondary channel cerned, the clock input of down counter of that channel is connected to one of outputs sche snip, discharges down counter outputs are connected to the control inputs of the digital phase shifter selectively and the reference block, and the output of the adder is connected to the reference inputs of the zero phase shift of both channels indicators.
SU823489492A 1982-09-09 1982-09-09 Digital phase meter having automatic compensation SU1084697A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823489492A SU1084697A1 (en) 1982-09-09 1982-09-09 Digital phase meter having automatic compensation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823489492A SU1084697A1 (en) 1982-09-09 1982-09-09 Digital phase meter having automatic compensation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1084697A1 true SU1084697A1 (en) 1984-04-07

Family

ID=21028520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823489492A SU1084697A1 (en) 1982-09-09 1982-09-09 Digital phase meter having automatic compensation

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1084697A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Галахова О.П. и др. Основы фазометрии. л., Энерги , 1976, с.164-168. 2. Авторское свидетельство СССР № 608967, кл.С|01К 25/08, 30.11.78 . (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4651089A (en) Frequency counting arrangement
SU1084697A1 (en) Digital phase meter having automatic compensation
SU661399A1 (en) Digital follow-up phase meter
SU1196777A1 (en) Digital autocompensating phase-meter
SU1016741A1 (en) Angular speed digital meter
SU989487A1 (en) Digital phase meter
SU1337815A1 (en) Digital phase meter
SU552568A1 (en) Spectrum analyzer
SU1312399A1 (en) Device for measuring phase velocity of ultrasound
SU1176262A1 (en) Digital phasemeter
SU808967A1 (en) Digital autocompensating phase-meter
SU1698822A1 (en) Instrument to meter "sync window" margin size at phase-shift signals
SU1056277A1 (en) Meter of period of nuclear reactor
SU1725149A1 (en) Device for measuring ratio of frequencies of pulse sequences
SU760461A1 (en) Device for measuring phase-frequency characteristics of communication channels
SU658496A1 (en) Digital frequency-phase meter
SU1081564A1 (en) Phase shift calibrator
SU1385230A1 (en) Frequency multiplier
SU759979A1 (en) Digital phase meter
SU543885A1 (en) Digital phase meter
SU918883A1 (en) Phase-measuring device
SU960653A1 (en) Device for measuring frequency signal fluctuation
SU1012152A1 (en) Frequency meter
SU1709233A1 (en) Digital phase meter of medium shift of phases between signals with known frequency shift
SU1437797A1 (en) Phase meter