Изобретение относитс к измерительной технике и может быть исполь зовано дл измерени мгновенных фаз вых сдвигов электрических колебаний в диапазоне низких и инфранизких частот. Известен цифровой фазометр, содер жащий формирователи импульсов, элект ронный ключ, счетчик импульсов и ум ножитель частоты ij, Недостатком фазометра вл етс наличие погрешности измерени сдвига фаз за счет нелинейности выходной характеристики умножител - частоты, вызванной погрешностью дискретности присущей всем цифровым устройствам, максимсшьное значение которой ограни ено достижимым быстродействием современной элементной базы. Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс устройство дл измерени фазового сдвига между двум переменными напр жени ми , содержащее входной блок, блок управлени с двум входами, включенный между выходом умножител частотн и входом счетчика, выход входного бл ка подключен к второму входу управл щего блока, а-первый вход объединен с входом умножител частоты и вл етс входом фазометра, другим входом которого вл етс второй вход входно го блока 23. Недостатком известного устройства вл етс наличие погрешности измерени , пропорциональной нелинейности характеристики умножител , используе мого в фазометре. Цель изобретени - повышение точности измерени . Поставленна цель достигаетс тем что в цифровой фазометр, содержащий первый умножитель частоты, последовательно соединенные входной блок, первый блок управлени и первый счет чик, при этом вход .входного блока через первый умножитель частоты соединен с первь9м блоком управлени , введены последовательно соединенные первый элемент задержки, второй счет чик и регистр, а также последователь но соединенные второй умножитель частоты, второй блок управлени , RSтриггер и ключ, вход которого соединен с выходом первого блока управлени , а выход - с входом второго элемента задержки, выход которого подключен к соответствующим входам первого счетчика и RS-триггера, причем выход входного блока соединен с вход ми второго блока управлени , первого элемента задержки и регистра, выход которого соединен с управл ющим входом второго умножител частоты, информационный вход которого соединен с входом первого умножител частоты , кроме того, вход второго счетчика соединен с выходом первого умно жител частоты, при этом первый счетчик выполнен реверсивным. На фиг. 1 приведена структурна схема фазометра; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу. Фазометр содержит первый умножитель 1 частоты, первый управл ющий блок 2, второй счетчик 3 импульсов, входной блок 4, второй умножитель 5 частоты, регистр б пам ти, второй управл ющий блок 7, первый элемент 8 задержки, RS-триггер 9, первый счетчик 10 импульсов, второй элемент 11 задержки, ключ 12. Выход первого умножител 1 частоты подключен к первому входу первого управл ющего блока 2 и к входу второго счетчика 3 импульсов. Второй вход первого управл ющего блока 2 присоединен к выходу входного блока 4, первый вход которого объединен с входом первого умножител 1 частоты и с входом второго умножител 5 частоты Выход второго счетчика 3 импульсов подключен к информационному входу регистра б пам ти, выход которого присоединен к управл ющему входу второго умножител 5 частоты, выходом подключенного к первому входу второго управл ющего блока 7, второй вход которого объединен с вторым входом первого управл ющего блока 2, а также с управл ющим входом регистра 6 пам ти и входом первого элемента 8 задержки, выход которого присоединен к входу установки нул второго счетчика 3 импульсов . Выход второго управл ющего блока 7 подключен к S-входу триггера 9, R-вход которого объединен с вычитающим входом первого счетчика 10 импульсов и соединен с выходом второго элемента 11 задержки, вход которого присоединен к выходу электронного ключа 12. Один из входов элект-. ройного ключа 12 подключен к выходу триггера 9, а другой объединен с сусуммирующим входом первого счетчика 10 импульсов и подключен к выходу . первого управл ющего блока 2. Входы входного блока 4 вл ютс входами фазометра. Первый счетчик 10 импульсов , выполнен реверсивным. , I Фазометр работает следующим образом , В исходном положении управл ющий блок 2, второй управл ющий блок 7 и электронный ключ 12 закрыты. Первый . счетчик 10 импульсов, второй счетчик 3 импульсов, а также КЗ-триггер наход тс в нулевом состо нии. В регистр б пам ти записано число, равное нулю. Коэф(1«циент умножени втоЕЮГО умножител 5 частоты равен нулю, а коэффициент умножени первого умножител 1 частоты равен К,. Исследуемые напр жени 01 и U2 (фиг. 2а) поступают на входы фазометра . При этом на выходе входного блока 4 по вл ютс импульсы (фиг,26) с периодом следовани Т и длительнос тью где Т - период колебаний исследуемых напр жений; Ч - измер е1 ЫЙ сдвиг фаз между входными сигналами, Эти импульсы поступают на второй вход первого управл ющего блока 2, который открываетс и в течение интервала времени f обеспечивает прохождение на суммирующий вход первого счетчика 10 с выхода первого умножител 1 частоты импульсов (фиг,2г с периодом следовани т/1Гф, где Кф К„ + a;jK| К(. -IT) фактический коэффициент умножени первого умножи тел 1 частоты; К - нот шнальное зна чение коэффициента умножени первого умножител 1 частоты; - относи тельна нелинейность выходной харак теристики первого умножител 1 частоты; котора вл етс функцией от частоты входного сигнала. Пока первый управл ющий блок 2 открыт, на суммирующий вход первого счетчика .10 поступает количество им пульсов н(,) N -- К За указанный период Т на вход вт рого счетчика 3 импульсов с выхода первого умножител 1 частоты поступит Nj К(1 + 1) импульсов. Так как емкость второго счетчика 3 выбра на равной К, то к концу периода Т следовани импульсов во второй счетчик 3 запишетс (l +1,) - KH t импульсов. По переднему фронту импульса с выхода входного блока 4 регистр 6 пам ти запоминает код второго счетчика 3 импульсов, численное значение которого равно 1 К, и подает этот код на управл ющийвход второго умножител 5 частоты. Кроме того, после задержки во времени элементом 8 импульса (фиг 26 и в) с выхода блока 4 по переднему фронту задержанного импульса (фиг, 2в) установитс в исходное сос то ние второй счетчик 3. Длительност задержки ot элемента 8 должна быть достаточной (например, сотни наносекунд ) , чтобы обеспечить надежную запись информации в регистр б пам ти до того, как по переднему фронту импульса с выхода элемента 8 второй счетчик 3 перейдет в исходное состо ние. После этого коэффициент умножени второго умножител 5 частоты станет равным j,K(l + ;,), где - нелинейность выходной характеристики второго умножител 5 частоты. Частота сигнала на выходе второго умножитеп 5 частоты установитс в t).TIiy(+t)) раз большей, чем на его входе, т,е, она будет равна (1 +). Второй управл ющий блок 7 также, как и первый управл ющий блок 2, открыт в течение интервгша времени f i за который с выхода второго умножител 5 частоты на вычитающий вход первого счетчика 10 через цепочку, состо щую из триггера 9, электронного ключа 12 и второго элемента 11 задержки , поступит количество импульсов фиг, 2д) N - -7 f i-г + 2 360 Цепочка, состо ща из триггера 9, ключа 12 и элемента 11 задержки, предназначена дл исключени моментов совпадений импульсов, поступаю- щих на суммирующий и вычитающий входы первого счетчика 10 импульсов. Работает цепочка следующим образом. Импульсом с выхода блока 7 триггер 9 устанавливаетс в единичное состо ние (фиг, 2а), что обеспечивает открывание электронного ключа. Импульс , поступающий на суммирующий вход первого счетчика 10, через от- . крытый электронный ключ 12 и элемент 11 задержки подаетс на вычитающий вход счетчика 10(фиг, 2ж), Импульсом с выхеда элемента 11 задержки триггер 9 возвращаетс висходное состо ние и закрывает электронный ключ 12 до прихода очередного импульса а второго управл ющего блока 7, Длительность временной задержки элемента 11 должна быть не менее Л (фиг, 2ж) дл того, чтобы обеспечить надежную работу счетчика 10, т.е, чтобы на суммирующий и вычитающий входы счетчика 10поступали импульсы в разные моменты времени. Так как частота следстви импульсов с выхода второго управл ющего блока 7 всегда меньше частоты сигнала с выхода первого управл ющего блока 2, то потер импульсов цепочкой, состо щей из триггера 9, электронного ключа 12 и элемента 11задержки, происходить не будет. Таким образом, к началу следующего интервала времени t в счетчике 10 импульсов окаикетс записанной разность Ч NT - N к„(1 - ггЬЭта разность пр мо пропорционашьна измер емому сдвигу фаз и зависит не от значени относительной нелинейности выходной характеристики первого умножител 1 частоты , а от произведени относительных нелинейностей выходных характеристик первого умножител 1 частоты и второго умножител 5 частоты 1-1 Ч 2 Причем Ki It I г так как всегда справедливо условие, Ill 1 i-i i
Следовательно, включение в схему второго умножител частоты позвол ет уменьшить погрешность от нелинейности выходной характеристики умножител частоты и за счет этого повысить точность измерени сдвига фаз на низких и инфранизких частотах.