SU1296961A1

SU1296961A1 - Двухполупериодный цифровой фазометр с посто нным измерительным временем

Info

Publication number: SU1296961A1
Application number: SU853982099A
Authority: SU
Inventors: Вагиф Багирович Ибрагимов
Original assignee: Специальное Конструкторское Бюро Геофизического Приборостроения Института Геологии Ан Азсср
Priority date: 1985-10-31
Filing date: 1985-10-31
Publication date: 1987-03-15

Abstract

Изобретение может быть использовано в информационно-измерительных и управл ющих системах дл преобразовани фазовых сдвигов в код. Цель изобретени - упрощение фазометра и повьш-.ение его надежности. Устрой- ство содержит формирующий блок 1, элементы И 2 и 3, блок 4 ограничени измерительного времени, триггер 5, элемент ИЛИ 6 и счетчик 7. Блок 4 ограничени измерительного времени включает генератор 8 импульсов, элемент И 9, делитель 10 частоты и триггер 11. Соединение выхода блока 4 ограничени измерительного времени с вторыми входами элементов И 2иЗ, ,а третьи входы последних - с единич- ным и нулевым выходами триггера 5 позвол ет получить информацию о фазе входных сигналов без использовани дифференцирующих цепей и формирователей между выходами триггера 5 и входами соответствующих элементов И 2 и 3. Указанные функциональные соединени упрощают фазометр, создают предпосыпки дп уменьшени его стоимости , потребл емой мощности и сокращают затраты труда и времени на изготовление и проведение наладочных работ . 2 ил. (Л /о-э „Уст.о to со а со 05 фи./

Description

112

Изобретение относитс к цифровой измерительной технике и может быть использовано в информационно-измери- тельньк и управл ющих системах дл преобразовани фазовых сдвигов в код. Цель изобретени - упрощение фазометра и повышение его надежности, На фиг,1 изображена структурна схема предлагаемого фазометра; на фиг.2 - временные диаграммы, иллюстрирующие принцип его работы в диапазонах 0-180 (фиг.2а) и 180-360 (фиг,2&).

Двухполупериодный цифровой фазометр с посто нным измерительным вре менем содержит формирующий блок 1, элементы И 2 и 3, блок 4 ограничени измерительного времени, триггер 5,,. элемент ИЛИ 6 и счетчик 7. Блок 4 ограничени измерительного времени включает генератор 8 импульсов, элемент И 9, делитель 10 частоты и триггер 11. Формирующий блок 1 соединен

с входными клеммами фазометра, а вы- уе (как следует из сопоставлени фиг.2,

25

ходами - с первыми входами соответственно элементов И 2 и 3. Выход блока 4 ограничени измерительного Времени соединен со вторыми входами элементов И 2 и 3 и счетным входом триггера 5, пр мой и инверсный вы- хода которого соединены с третьими входами соответствующих элементов И 2 и 3, выходы которьк через эле-, мент ИЛИ 6 соединены со входом счетчика 7 импульсов, выход которого соединен с выходной клеммой фазометра . В блоке 4 ограничени измерител ного времени генератор 8 импуЛьсов выходом соединен с первым входом элемента И 9, выход которого соединен со счетным входом триггера 5 и со входом делител 10 частоты, выход которого соединен с С-входом триггера 11, S-вход которого с оединен с установочной клеммой Пуск, а выход - со вторым входом элемента И 9. Указанные элементы и узлы устройства могут быть собраны на стандартных интегральных микросхемах, например, 155-ой серии: К155ТВ1 (К155ТМ2), К155ИЕ5 (К155ИЕ7), К155ИЕ8, К155ЛИ1 (К155ЛАЗ), К155ЛА1 (К155ЛР4).

Фазометр работает следующим образом .

Входные напр жени U, и U., фазовый сдвиг ч между которьми измер етс (фиг.2, а-1; фиг.2, 6-1), посту

5

0

пают на входы 4 ормирующего блока 1 , С первого выхода последнего поступают на первый вход элемента И 2 пр моугольные импульсы с длительностью , равной временному сдвигу между началами положительных полуволн (т.е. между моментами перехода через нулевое значение в направлении из отрицательной области в положительную ) входных напр жений (фиг,2, а-2; фиг.2, 6-2), а со второго выхода поступают на первый управл ющий вход элемента И 3 импульсы той же формы, но с длительностью, равной временному сдвигу методу началаш отрицательных полуволн (т.е. между моментами перехода через нулевое значение в направлении из положительной области в от- рицательнзпо) тех же напр жений (фиг.2, а-3; г.2, б-З), причем за опорный сигнал в обоих случа х принимаетс напр жение; Uy .

В диапазоне 0-180 изменени Ч

(как следует из сопоставлени фиг.2,

и фиг.2, а-3), формируемые блоком 1 пр моугольные импульсы разнесены по временной оси, а в диапазоне 180-360 (как следует из сопоставлени фиг.2,, 6-2 и фиг, 2, б-З) частично совпадают,, что вызывает необходимость делени частоты счетных импульсов , формируемых блоком 4, посредством триггера 5, который управл ет элементами И 2 иЗ и таким образом, чтобы пропустить счетные импульсы на счетчик 7, исключив возможность их сли ни .

В исходном состо нии фазометра делитель 10, триггер 11 блока 4 ограничени измерительного времени и счетчик 7 установлены в нулевое положение импульсом, поступающим на шину Установка О, Цикл измерени начинаетс с приходом импульса Пуск (фиг,2а-4; 4 г.2б-4), который устанавливает триггер 11 блока 4 в положение 1 (фиг.2, а-5; фиг.2, 6-5), при этом счетные импульсы с выхода

генератора 8 (фиг.2, а-6; фиг.2, 6-6) через открытый (разрешающим потенциа лом 1 с единичного выхода триггера 11) элемент И 9 проход т на счетный вход триггера 5, периодически перебрасыва его из одного положени в другое и измен тем самым уровень потенциала на его единичном (фиг.2, а-7; фиг,2, 6-7) и нулевом (фиг.2, а-8; фиг,2, 6-8) выходах, св занных

со вторыми управл ющими входами элементов И 2 и 3 соответственно.

В диапазоне 0-180 изменени if (фиг.2, а) тот элемент И 2 или 3, на первый управл ющий вход которого по- е дан пр моугольный импульс формируемого блока 1, пропускает каждый второй счетный импульс с выхода блока 4 (фиг.2, а-9). Покажем это. Если пр моугольный импульс формирующего уст- fo ройства подан на первый управл ющий вход элемента И 2 (фиг.2, а-2), а триггер 5, например, первоначально находитс в положении 1 (при котором разрешающий потенциал 1 с его J5 единичного выхода поступает на второй управл ющий вход элемента И 2), то:

каждый i-й счетный импульс блока 4 (i 1,3,5, ) проходит через эленичного или нулевого выходов подаетс то на элемент И 2 (фиг.2, 6-7), разреша прохождение каждого i-ro счетного импульса на счетчик 7 через, элементы И 2 и ИЛИ 6, то на элемент И 3 (фиг.2, 6-8), разреша прохождение каждого j-ro счетного импульса на счетчик 7 через элементы И 3 и ИЛИ 6. Таким образом, счетчик 7 при частичном совпадении выходных пр моугольных импульсов формирующего блока 1 считает каждый счетный импульс (фиг.2, 6-9). В те моменты времени, когда выходные пр моугольные импульсы формирующего блока 1 не совпадают (фиг.2, 6-2; фиг.2, б-З), процесс их кодировани происходит аналогично рассмотренному выше дл диапазона 0-180 изменени (фиг.2, а), а

ный импульс блока 4 (фиг.2, 6-9).

Цикл измерени заканчиваетс в момент времени, соответствующий по влению импульса с выхода делител 10

мент И 2 и элемент ИЛИ 6 на счетчик 7 20 счетчик 7 считает каждый второй счет- и подсчитываетс счетчиком, задним фронтом этот же импульс перебрасьгоает триггер 5 в положение О (при этом разрешающий потенциал 1 с управл ющего входа элемента И 2 снимаетс 25 частоты, который возвращает триггер и он блокируетс );

каждый j-й импульс блока 5 (j 2,4,6 ), не име возможности пройти на счетчик 7 (так как элемент

30

И 2 закрыт), возвращает триггер 5 в положение 1, подготавлива тем самым элемент И 2 дл прохождени очередного i-ro импульса.

11 блока 4 в исходное положение О, при этом элемент И 3. закрываетс и поступление счетных импульсов на элементы И 2 и 3 и триггер 5 прекращаетс . Содержимое счетчика 7 оказываетс пропорциональным измер емому (в пределах интервала измерительного времени) фазовому сдвигу Ц .

Таким образом, предлагаемый двухАналогично работает, пропуска каждый второй счетный импульс блока 4 на счетчик 7 через элемент ИЛИ 6 (фиг.2, а-9), элемент И 3 при подаче на его первый управл ющий вход пр моугольного импульса с другого выхо- о .гелей между выходами триггера и входа формирукицего блока 1 (фиг.2, а-3) . дами соответствующих элементов И, что Таким образом, на счетчик 7 в диапазоне 0-180° изменени Ч проходит каждый второй счетный импульс блока 4 в течение интервала времени, равного длительности любого из пр моугольных импульсов формирующего -блока 1 ..

В диапазоне 180-360° изменени (фиг.2, б) выходные пр моугольные импульсы формирующего блока 1 частично совпадают (фиг.2, 6-2; фиг.2, б-З), однако принцип построени фа25 полупериодный цифровой фазометр с посто нным измерительным временем позвол ет получить информацию о фазе входных сигналов без использовани дифференцирующих цепей и формирова-

упрощает фазометр, создает предпосып- к дл уменьшени его стоимости и потребл емой мощности, сокращени затрат труда и времени на изготовление и проведение наладочных работ и обеспечивает повышение надежности.

45

Claims

Формула изобретени

50

Двухполупериодный цифровой фазометр с посто нным измерительным временем , содержащий формирующий блок, входы которого соединены с входными

зометра исключает возможность сли ни на входе счетчика 7 формируемых 55 клеммами фазометра, а блоком 4 счетных импульсов (фиг.2, 6-6), так как этими импульсами периодически перебрасьшаетс триггер 5 и высокий потенциал 1 с его едиДвухполупериодный метр с посто нным изм менем, содержащий форм входы которого соедине

вьти входами двух элем которых через элемент с входом счетчика импу гер, счетный вход кото

ничного или нулевого выходов подаетс то на элемент И 2 (фиг.2, 6-7), разреша прохождение каждого i-ro счетного импульса на счетчик 7 через, элементы И 2 и ИЛИ 6, то на элемент И 3 (фиг.2, 6-8), разреша прохождение каждого j-ro счетного импульса на счетчик 7 через элементы И 3 и ИЛИ 6. Таким образом, счетчик 7 при частичном совпадении выходных пр моугольных импульсов формирующего блока 1 считает каждый счетный импульс (фиг.2, 6-9). В те моменты времени, когда выходные пр моугольные импульсы формирующего блока 1 не совпадают (фиг.2, 6-2; фиг.2, б-З), процесс их кодировани происходит аналогично рассмотренному выше дл диапазона 0-180 изменени (фиг.2, а), а

ный импульс блока 4 (фиг.2, 6-9).

Цикл измерени заканчиваетс в момент времени, соответствующий по влению импульса с выхода делител 10

счетчик 7 считает каждый второй счет- частоты, который возвращает триггер

счетчик 7 считает каждый второй счет- частоты, который возвращает триггер

11 блока 4 в исходное положение О, при этом элемент И 3. закрываетс и поступление счетных импульсов на элементы И 2 и 3 и триггер 5 прекращаетс . Содержимое счетчика 7 оказываетс пропорциональным измер емому (в пределах интервала измерительного времени) фазовому сдвигу Ц .

Таким образом, предлагаемый двух .гелей между выходами триггера и вхоами соответствующих элементов И, что

о .гелей между выходами триггера и вхо . дами соответствующих элементов И, что

25 полупериодный цифровой фазометр с посто нным измерительным временем позвол ет получить информацию о фазе входных сигналов без использовани дифференцирующих цепей и формирова-

о .гелей между выходами триггера и вхо . дами соответствующих элементов И, что

упрощает фазометр, создает предпосып- к дл уменьшени его стоимости и потребл емой мощности, сокращени затрат труда и времени на изготовление и проведение наладочных работ и обеспечивает повышение надежности.

45

Формула изобретени

клеммами фазометра, а

Двухполупериодный цифровой фазометр с посто нным измерительным временем , содержащий формирующий блок, входы которого соединены с входными

выходы - с пер-

вьти входами двух элементов И, выходы которых через элемент ИЛИ соединены с входом счетчика импульсов, и триггер , счетный вход которого подключен

512969616

к выходу блока ограничени измери- измерительного времени соединен так- тельного времени, отличаю- же с вторыми входами элементов И, щ и и с тем, что, с целью упроще- третьи входы которых соединены с еди- ни устройства и повышени надежное- ичным и нулевым выходами триггера ти, в нем выход блока ограничени 5 соответственно.

Ui

Uz

/

M/

-

f /

:x:i

Ui иг

гп

i г

i j

i 4

5

Н1 |||||||1И1Ш11ШМШИ1111НН11Н{НШ

./ ff

f-iflnnir-iionfir,..

-9

11

Illll Illll

л 3

(pue.Z

Составитель М.Катанова Редактор A.Ренин Техред М.Ходанич Корректор О.Лугова

Заказ 774/48 Тираж 731Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна , 4

L

./ ff

..

Т1ВПГ ТИГ

TiiiiHriiiiiiiiiimiiifiii