SU1307378A1 - Digital average phase-meter - Google Patents
Digital average phase-meter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1307378A1 SU1307378A1 SU853903420A SU3903420A SU1307378A1 SU 1307378 A1 SU1307378 A1 SU 1307378A1 SU 853903420 A SU853903420 A SU 853903420A SU 3903420 A SU3903420 A SU 3903420A SU 1307378 A1 SU1307378 A1 SU 1307378A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- inputs
- output
- input
- keys
- voltage
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Unknown Time Intervals (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к области информационно-измерительной техники . Может быть использовано как в аналоговых , так и в цифровых приборах дл измерени сдвига фаз. Цель изобретени - повышение точности измерени сдвига фаз. Дл достижени поставленной цели в устройство введены логический блок 1, источник 7 образцового напр жени , интеграторы 10, 11, фиксатор 12 уровн , преобразователь 13 напр жени в интервал времени , ключи 14, 15. Устройство также содержит формирователи 2,3, генератор 4, элемент 5 совпадени , счетчик 6, триггер 16, ключи 8.9. В описании изобретени приведены примеры реализации логического блока 1 и блока управлени . Устройство обеспечивает синхронную с входной частотой работу интеграторов 10, 11 и пре- образовател 13, что позвол ет исключить р д погрешностей. 3 ил. (О (Л W V i I 0U9.fThe invention relates to the field of information and measurement technology. It can be used in both analog and digital instruments for measuring phase shift. The purpose of the invention is to improve the accuracy of phase shift measurement. To achieve this goal, the logic block 1, the source 7 of the reference voltage, the integrators 10, 11, the latch 12 level, the voltage converter 13 in the time interval, the keys 14, 15 are entered into the device. The device also contains the formers 2.3, the generator 4, match element 5, counter 6, trigger 16, keys 8.9. The description of the invention provides examples of the implementation of logic block 1 and control block. The device provides the integrators 10, 11 and converter 13 that are synchronous with the input frequency, which eliminates a number of errors. 3 il. (O (L W V i I 0U9.f
Description
Изобретение относитс к информационно-измерительной технике и мо- жет быть использовано как в аналого вьк, так и в цифровых приборах дл измерени сдвига фаз,.The invention relates to an information-measuring technique and can be used both in analog and digital digital devices for measuring phase shift.
Цель изобретени - повышение точности измерени сдвига фаз.The purpose of the invention is to improve the accuracy of phase shift measurement.
На фиг.1 изображена структурна схема цифрового фазометра среднего значени на фиг.2 - временные диаг раммы его работы..Fig. 1 shows a block diagram of a digital phase meter of an average value in Fig. 2 — time diagrams of its operation.
Цифровой фазометр среднего значени (фиг.1) содержит логический блок 1, формирователи 2 и 3, генератор 4, элемент 5 совпадени , счетчик 6, источник 7 образцового напр жени , ключи 8 и 9, интеграторы 10 и 11, фиксатор 12 уровн , преобразователь 13 напр жени в интервал вре мени, ключи 14 и 15 и тирггер 16, The digital average phase meter (Fig. 1) contains logic unit 1, drivers 2 and 3, generator 4, coincidence element 5, counter 6, reference voltage source 7, keys 8 and 9, integrators 10 and 11, latch 12, converter 13 voltages per time interval, keys 14 and 15, and tigger 16,
Входы формирователей 2 и 3 вл ютс входами фазометра. Выход формировател 3 соединен с первым входом триггера .16 и через логический блок с управл ющим входом ключа 9. Выход формировател 2 подключен к второму входу триггера 16, выход которого содинен с управл ющим входом ключа 8. Выход источника 7 образцового напр жени через ключи 8 и 9 подключен к первым входам соответствующих интеграторов 10 и 11, выходы которьпс соединены с первым и вторым входами фиксатора 12 уровн .The inputs of the driver 2 and 3 are the inputs of the phase meter. The output of the driver 3 is connected to the first input of the trigger .16 and through the logic unit with the control input of the switch 9. The output of the driver 2 is connected to the second input of the trigger 16, the output of which is connected to the control input of the switch 8. The output of the source 7 of the sample voltage through the switches 8 and 9 is connected to the first inputs of the respective integrators 10 and 11, the outputs of which are connected to the first and second inputs of the latch 12 level.
Выход фиксатора 12 уровн подключен ко входу преобразовател 13 напр жени в интервал времени и через ключи 14 и 15 - ко вторым входам интеграторов 10 и 11 соответственно. Выход преобразовател 13 напр жени в интервал времени соединен с одним из входов элемента 5 совпадени и со входом ключа 14. Второй вход элемента совпадени подключен к выходу генератора 4. Выходы блока 1 подключены к первому и второму управл ющим входам фиксатора 12 уровн , к управл ющим входам преобразовател 13 и ключа 15.The output of the latch 12 is connected to the input of the voltage converter 13 in the time interval and through the keys 14 and 15 to the second inputs of the integrators 10 and 11, respectively. The output of the voltage converter 13 in the time interval is connected to one of the inputs of the matching element 5 and to the key 14 input. The second input of the matching element is connected to the output of the generator 4. The outputs of unit 1 are connected to the first and second control inputs of the latch 12, to the control the inputs of the Converter 13 and the key 15.
Цифровой фазометр среднего значени работает следующим образом (фиг.2).The digital average phase meter operates as follows (Fig. 2).
Делитель 17 частоты формирует синал и с периодом h в п раз большим периода входного сигнала. Интегратор 11 в течение интервала времениThe frequency divider 17 generates a sinal and with a period h in n times larger than the period of the input signal. Integrator 11 during the time interval
интегрирует напр жение Uintegrates voltage U
ражени : razheni:
источника 7 образцового напр жени , а в течение интервала времени + hg -.выходное напр жение фиксатора 12 уровн . В момент времени h фиксатор 12 уровн осуществл ет запоминание выходного напр жени интегратора 11.source 7 is the reference voltage, and for the time interval + hg is the output voltage of the latch 12 level. At time h, the latch 12 of the level carries out memorization of the output voltage of the integrator 11.
Сигнал, управл ющий фиксатором 12 уровн и ключами 9 и 8, подключающими входы интегратора 11 к выходам источника 7 образцового напр жени , формируетс логическим блоком 1 под действием выходного сигнала формировател 3.The signal controlling the latch 12 of the level and the keys 9 and 8 connecting the inputs of the integrator 11 to the outputs of the source 7 of the reference voltage is generated by the logic unit 1 under the action of the output signal of the driver 3.
Дл выходного напр жени интегратора 11 в моменты времениFor the output voltage of the integrator 11 at times
h . 3,h. 3,
J, п, -п справедливы следующие выи : J, n, -n the following are valid:
иand
,( )о.,( )about.
d .dФЧJ dd .dPCHJ d
ii
ii
d (|h)- Uj(h)-||u;(h) d t,d (| h) - Uj (h) - || u; (h) d t,
где hwhere h
llollo
такт преобразовани ,.равный г периодам Т входного сигналаJconversion cycle, equal to the periods T of the input signal
посто нна интегрировани по входам интегратора 11. При записи выражений дл ив(с)the integration constant over the inputs of the integrator 11. When writing expressions for wil (c)
использован тот факт, что фиксатор 12 в момент времени h запоминает выходное напр жену;е интегратора 11 и хра3 нит его до момента времени « h, т.е.The fact is used that the latch 12 at the moment of time h remembers the output voltage; e of the integrator 11 and its storage until the moment of time h h, i.e.
иand
, (t)/ , (t) /
.|ь. | ь
и, (h)and H)
5five
Подставл вьфаженк дл USubstituted for U
hf 2 hf 2
(t) к(t) to
преобразуем виду: transform the view:
иand
(h) 2 и (h) 2 and
3 ° I (| h) 0.3 ° I (| h) 0.
и.and.
Далее процесс работы интегратора 11 периодически повтор етс .Further, the operation process of the integrator 11 is periodically repeated.
Интегратор 10 в течение интервала времени О t б h интегрирует напр жение на выходе ключа 8, подключающего напр жение U источника 7The integrator 10 during the time interval About t b h integrates the voltage at the output of the key 8 connecting the voltage U of the source 7
опорного напр жени тора 10 в течение пthe reference voltage of torus 10 for
к входу интегра- интервалов вре 31307378to the input of the integral intervals vre 31307378
мени t, определ емых фазовым сдвигом if между входными напр жени ми Uj. . Формирование интервалов времени t, осуществл ют формирователи 2 и 3 совместно с триггером 16.the values of t determined by the phase shift if between the input voltages Uj. . The formation of time intervals t is carried out by the formers 2 and 3 together with the trigger 16.
В течение интервала времениDuring the time interval
-ср.-sr.
задаваемым преобразователем 13, интератор 10, нар ду с напр жением U, ,, интегрирует выходное напр жение Ug фиксатора 12 уровн , поступающее на вход интегратора 10 через ключ 14, управл емый выходным сигналом преобразовател 13 напр жени в интервал времени.defined by the converter 13, the integrator 10, along with the voltage U ,, integrates the output voltage Ug of the latch 12 of the level input to the input of the integrator 10 via the key 14, controlled by the output signal of the voltage converter 13 in the time interval.
Дл выходного напр жени интегра- тора 10 в моменты времени 0;For the output voltage of the integrator 10 at times 0;
- h- - h 2 2 - h- - h 2 2
иand
справедливы выражени 0 -Ь,the expressions are 0-b
CtO) txCtO) tx
Оеф и,(0)| I и, d t jOef and, (0) | I and d t j
i,i,
u,(h) u,(s и u d tu, (h) u, (s and u d t
(h).|l J U,d t-ljUjdiV 3(h). | l J U, d t-ljUjdiV 3
о /about /
напр жени жени в ин с также в ра 12, при в течение voltage in in s also in ra 12, with during
хx
иЛ2Ь) иЛ| h) +il2b) il | h) +
S М и 2 -г J S M and 2 J
где о h - посто нна времени интерировани по входам интегратора 10. Выполн операцию интегрировани where h is a constant of the integration time across the inputs of the integrator 10. Execute the integration operation
и учитыва равенствоand considering equality
txtx
Ij.Ij.
d td t
i.cpi.cp
-U. -U
d td t
о0o0
получим выражени дл ) в виде:we obtain the expressions for) in the form:
t.t.
U(h/2) и od t;U (h / 2) and od t;
ОABOUT
t«t "
U(h) n I j ttU (h) n I j tt
txtx
U,(| h) I 1 J U, (| h) I 1 J
tt
ii
Uc(2h) n 1J t .Uc (2h) n 1J t.
Реша совместно систему уравненийSolving together a system of equations
1one
::
ОABOUT
t t
4four
VPVP
Ujd f,Uj f,
h n Т ,h n T,
WW
определим вьфажение дл выходного интервала времени t преобразовател 13:determine the output voltage for the output time interval t of the converter 13:
. 27. 27
а- J5 a- J5
Формирование интервала времени t(vp осуществл ет преобразователь 13,The formation of the time interval t (vp is carried out by the converter 13,
diV 3diV 3
который может быть построен, например , как это показано на фиг.З, по двухтактной схеме. В интервал вре- 20 мени t(.p преобразуетс выходное напр жение фиксатора 12, присутствующее на его выходе в течение интервала вреwhich can be built, for example, as shown in FIG. 3, by the push-pull scheme. In the time interval t (.p, the output voltage of latch 12, which is present at its output during the time interval
мени - t : h. В качестве опорногоi - t: h. As a reference
напр жени преобразовател 13 напр жени в интервал времени используетс также выходное напр жение фиксатора 12, присутствующее на его входе в течение интервала времениvoltage converter voltage 13 in the time interval is also used output voltage latch 12, which is present at its input during the time interval
2525
Совокупность генератора 4, элемента 5 совпадени и счетчика 6 представ - л ет собой Преобразователь в цнфро- 35i вой код интервала времени t,,.,, форThe combination of generator 4, coincidence element 5, and counter 6 is a converter in the 35fi code of the time interval t ,,.
ср мируемого преобразователем 13.Compared with converter 13.
При зтом выходной код определ етс выражениемIn this case, the output code is determined by the expression
N N
fo hefo he
2-2-
. .. .
Синхронна с входной частотой работа интеграторов и преобразовател напр жени в интервал времени позво- л ет исключить погрешности, присущие прототипу.Synchronous with the input frequency, the work of the integrators and the voltage converter in the time interval allows us to eliminate the errors inherent in the prototype.
Пример реализации логического блока 1 и блока управлени устройства, вход щего в преобразователь 13, при- веден на фиг.За и Зв.An example of the implementation of the logic unit 1 and the control unit of the device included in the converter 13 is shown in FIG. Za and Sv.
Логический блок(фиг.За) состоит из кварцевого генератора, трех двух- входовых элементов И, двух триггеров с раздельными входами, счетчика импульсов , элемента ИЛИ-НЕ и двух формирователей , каждый из которых содержит три элемента ИЛИ-НЕ и двухвходо- вый элемент И.The logical block (fig.Za) consists of a quartz oscillator, three two-input elements AND, two triggers with separate inputs, a pulse counter, an OR-NOT element and two drivers, each of which contains three OR-NOT elements and a two-input element AND.
513513
Блок управлени (фиг.Зв) содержит триггер с раздельными входами, два двухфазовых элемента И, элемент ИЛИ- НЕ и два идентичных формировател .The control unit (fig.Zv) contains a trigger with separate inputs, two AND two-phase elements, an ORID element and two identical shapers.
Входной сигнал блока 1 поступает на формирователь а коротких импульсов , а выходной сигнал формировател а вл етс выходом i блока.The input signal of block 1 is fed to the shaper of short pulses, and the output signal of the shaper a is the output of the i block.
Выходное напр жение U; представлено на фиг.2. Аналогичным образом с в хода формировател Ъ на выход h логического блока 1 поступает сигнал и (фиг.2). Сигналы U; и U, устанавливают триггер логического блока поочередно в нулевое и единичное состо ни . Посредством заполнени счетчика блока 1 импульсами кварцевого генератора осуществл етс формирование сигнала 1, который представл ет собой последовательность импульсовOutput voltage U; presented in figure 2. Similarly, in the course of the driver b, the output h of the logic unit 1 receives a signal and (figure 2). U signals; and U, set the trigger of the logic block alternately to the zero and one states. By filling the counter of unit 1 with pulses of a quartz oscillator, signal 1 is formed, which is a sequence of pulses
длительностью -° (фиг.2). Из сравневыduration - ° (figure 2). Comparative
НИН сигналов 1, а также сигнала с хода нижнего триггера логического блока 1 (фиг.За) формируетс сигнал К.NIN signals 1, as well as the signal from the course of the lower trigger of logic unit 1 (Fig. 3a), a signal K is generated.
В блоке управлени триггер устанавливаетс выходным сигналом формировател С в единичное состо ние, а выходным сигналом формировател d - в нулевое состо ние. При этом его пр мой выход вл етс выходом Х блока управлени . Выходной формирователь , собранный на двух элементах И, осуществл ет формирование сигнала Х.In the control unit, the trigger is set by the output signal of the driver C to one and the output signal of the driver of d is set to the zero state. In this case, its direct output is output X of the control unit. An output driver assembled on two AND elements produces a X signal.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853903420A SU1307378A1 (en) | 1985-05-28 | 1985-05-28 | Digital average phase-meter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853903420A SU1307378A1 (en) | 1985-05-28 | 1985-05-28 | Digital average phase-meter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1307378A1 true SU1307378A1 (en) | 1987-04-30 |
Family
ID=21180052
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853903420A SU1307378A1 (en) | 1985-05-28 | 1985-05-28 | Digital average phase-meter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1307378A1 (en) |
-
1985
- 1985-05-28 SU SU853903420A patent/SU1307378A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Глинченко А.С. и др. Цифровые методы измерени сдвига фаз. Новосибирск: Наука, 1979. Шл ндин В.М.Цифровые измерительные устройства. М.: Высша школа, 1981, с. 194-198, с. 176-178,рис.335. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1307378A1 (en) | Digital average phase-meter | |
RU2050592C1 (en) | Device for calculation of reverse trigonometric functions arcsin(x) and arccos(x) | |
SU1481691A1 (en) | Device for converting physical variable to code | |
SU553629A1 (en) | Integrator | |
SU1410268A1 (en) | Device for shaping measurement pulses | |
SU964982A1 (en) | Switching apparatus control device | |
SU883784A1 (en) | Phase-to-code converter with automatic error correction | |
SU1580290A1 (en) | Measuring instrument for primary conversion | |
SU924614A1 (en) | Infralow-frequency phase meter | |
SU1619317A2 (en) | Square rooting device | |
SU1596266A1 (en) | Apparatus for measuring the ratio of pulse sequence frequencies | |
SU955417A1 (en) | Multi-channel digital phase-shifting device | |
SU1109765A1 (en) | Function generator | |
SU725039A1 (en) | Arrangement for measuring shift in the range of infra-low frequencies | |
SU900214A1 (en) | Two channel phase comparator | |
SU562839A1 (en) | Analog / Digital Duplicator | |
SU769734A1 (en) | Method and device for analogue-digital conversion | |
SU923003A1 (en) | Two-channel harmonic oscillator | |
SU748426A2 (en) | Computing system for determining the ratio of frequency signals | |
SU1061059A2 (en) | Digital power meter | |
SU1114977A1 (en) | Digital phase meter | |
SU752214A1 (en) | Time interval-to-digital code converter | |
SU1298643A1 (en) | Meter of propagation velocity of ultrasonic vibrations in materials | |
SU1223329A1 (en) | Frequency multiplier | |
SU651309A1 (en) | Null-indicator |