SU1508175A1 - Digital phasemeter - Google Patents

Digital phasemeter Download PDF

Info

Publication number
SU1508175A1
SU1508175A1 SU843845058A SU3845058A SU1508175A1 SU 1508175 A1 SU1508175 A1 SU 1508175A1 SU 843845058 A SU843845058 A SU 843845058A SU 3845058 A SU3845058 A SU 3845058A SU 1508175 A1 SU1508175 A1 SU 1508175A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
inputs
driver
counters
Prior art date
Application number
SU843845058A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Владимирович Петров
Original Assignee
Омский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта
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 Омский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта filed Critical Омский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта
Priority to SU843845058A priority Critical patent/SU1508175A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1508175A1 publication Critical patent/SU1508175A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Phase Differences (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к цифровой измерительной технике и предназначено дл  измерени  мгновенных значений разности фаз между сигналами переменного тока низкой частоты. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  сдвига фаз в широком диапазоне изменени  амплитуд входных сигналов . Цифровой фазометр содержит два усилител -ограничител , два формировател , два преобразовател  напр жени  в частоту, блок выделени  временного интервала, ключи, два счетчика, вычитающее устройство, индикаторное устройство и формирователь управл ющих импульсов. Введение новых элементов и св зей приводит к значительному уменьшению составл ющей погрешности, обусловленной изменением амплитуд входных сигналов. 2 ил.This invention relates to digital measurement technology and is intended to measure the instantaneous values of the phase difference between low frequency alternating current signals. The aim of the invention is to improve the accuracy of measuring the phase shift in a wide range of amplitudes of input signals. The digital phase meter contains two limiting amplifiers, two drivers, two voltage-to-frequency converters, a time block selection unit, keys, two counters, a subtractor, an indicator device, and a control pulse driver. The introduction of new elements and connections leads to a significant reduction in the error component due to a change in the amplitudes of the input signals. 2 Il.

Description

Изобретение относитс  к цифровой .измерительной технике и предназначено дл  измерени  .мгновенньпс значений разности фаз между сигналами переменного тока низкой частоты.This invention relates to a digital measuring technique and is intended to measure instantaneous values of the phase difference between low frequency alternating current signals.

Цель изобретени  - повышение точности измер(ни  сдвига фаз в широком диапазоне изменени  амплитуд входных сигналов.The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurement (no phase shift in a wide range of amplitudes of input signals.

На фиг.1 представлена структурна  схема цифрового фазометра; на фиг,2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу.Figure 1 shows the block diagram of a digital phase meter; FIG. 2 shows timing diagrams explaining his work.

Цифровой фазометр содержит первые усилитель-ограничитель 1 и формирователь 2, вторые усилитель-ограничитель 3 и формирователь 4, Первый и второй преобразователи 5 и 6 напр жени  в частоту, блок 7 выделени  временного .интервала, первый и второй ключи 8, 9, первый и второйThe digital phase meter contains the first amplifier-limiter 1 and the driver 2, the second amplifier-limiter 3 and the driver 4, the first and second voltage-to-frequency converters 5 and 6, the timing block 7, the first and second keys 8, 9, the first and second

счетчики 10, 11,, вычитающее устройство 12, индикаторное устройстпо 13, формирователь 14 з правл. 1ощих шг- пульсов. Входы усилителей-ограничителей 1 и 3 подключены к входньпч шинам 15 и 16, выходы - к входам соответственно формирователей -2 и 4-и преобразователей 5 и 6 напр жени  в частоту, входы блока 7 выделени  временного интервала подключены к выходам , формирователей 2 и 4, в выход - к управл ющим входам ключей 8 и 9, через которые выходы преобразователей 5 и 6 напр жени  в частоту подключены к счетным входам счетчиков 10 и II соответственно. Выходы счетчиков 10 и 11 подключены к соответствующим входам вычитающего устройства 12, выход которого соединен с информационным входом индикаторного устройства 13, стробирующий вход индикаторногоcounters 10, 11 ,, subtractive device 12, indicator device 13, shaper 14 s correct. Of the common pulses. The inputs of the limiting amplifiers 1 and 3 are connected to the input buses 15 and 16, the outputs to the inputs of the formers -2 and 4, respectively, of the voltage and frequency converters 5 and 6, the inputs of the time interval allocator 7 are connected to the outputs of the formers 2 and 4 In the output, to the control inputs of the keys 8 and 9, through which the outputs of the voltage to frequency converters 5 and 6 are connected to the counting inputs of the counters 10 and II, respectively. The outputs of the counters 10 and 11 are connected to the corresponding inputs of the subtracting device 12, the output of which is connected to the information input of the indicator device 13, the gate input indicator

qq

слcl

3150831508

устройства 13 подключен к первому выходу формировател  14 управл ющих импульсов, второй его выход подключен к входам начальной установки счетчиков 10 и 11, вход формирова- тел  1Д управл ющих импульсов подключен к выходу блока 7 выделени  временного интервала..the device 13 is connected to the first output of the driver control pulse generator 14, its second output is connected to the inputs of the initial installation of the counters 10 and 11, the input of the driver control pulse 1D is connected to the output of the time interval selection block 7

Сигналы одинаковой частоты посту- пают на входы усилителей-ограничителей 1 и 2, которые, име  определенный порог ограничени , преобразуют их в импульсы различной формы в зависимости от амплитуды входных сиг- налов. Если амплитуда сигналов значительно .больше порога усилител - ограничител , то импульсы на его выходе имеют форму, близкую к пр моугольной . Если амплитуда входного сигнала соизмерима с уровнем порога ограничени  усилителей-ограничителей 1 и 3, то форма выходных импульсов, имеющих наклонные фронты, отличаетс  от пр моугольной. Эти импульсы управл ю.т работой преобразователей 5 и 6 напр жени  в частоту, которые вырабатывают импульсные последовательности с частотами, измен ющимис  в соответствии с формой этих импульсов. Блок 7 вьщелени  времейного интервала , управл емый формировател ми 2 . и 4 импульсов, вырабатывает сигнал, длительность которого равна интервалу времени между моментами перехода входными сигналами уровней нижнего и верхнего порогов ограничени , включа  непосредственно длительности этих переходов. Ключи 8 и 9 открываютс  на врем , равное длительности управ- л ющего сигнала, вырабатываемого- блоком 7 выделени  временного интервала , и пропускают на входы счетчиков Щи 11 импульсы с выходов соответствующих преобразователей 5 и 6 напр жени  в частоту..Разность между числами импульсов, подсчитанных счетчиками 10 и 11, пропорциональна  сдвигу фаз между сигналами, вычисл етс  вычитающим устройством 12 и по сигналу , поступающему с первого выхода формировател  14 управл ющих импульсов , передаетс  на индикаторное устройство 13. В начале цикла измерени  счетчики 0 и 11 устанавливаютс  в нуль сигналом, поступающим на входы начальной установки счетчиков 10, 11 с второго выхода формировател  14 управл ющих импульсов.Signals of the same frequency are fed to the inputs of limiting amplifiers 1 and 2, which, having a certain limiting threshold, convert them into pulses of various shapes depending on the amplitude of the input signals. If the amplitude of the signals is much larger than the threshold of the amplifier - limiter, then the pulses at its output have a shape that is close to rectangular. If the amplitude of the input signal is commensurate with the threshold level of the limiting amplifiers 1 and 3, then the shape of the output pulses having oblique edges is different from the rectangular one. These pulses control the operation of voltage-to-frequency converters 5 and 6, which generate pulse sequences with frequencies varying according to the shape of these pulses. A time interval block 7 controlled by a driver 2. and 4 pulses, produces a signal whose duration is equal to the time interval between the transition moments of the input signals of the lower and upper limitation thresholds, including directly the duration of these transitions. The keys 8 and 9 are opened for a time equal to the duration of the control signal generated by the time interval allocating unit 7 and pass pulses from the outputs of the corresponding voltage to frequency converters 5 and 6 to the inputs of the enum counters 11 and 11. The difference between the numbers of pulses counted by the counters 10 and 11, proportional to the phase shift between the signals, is calculated by the subtractor 12 and is transmitted to the indicator device 13 by the signal from the first output of the driver 14, at the beginning of the cycle Measurement of the counters 0 and 11 are set to zero by a signal arriving at the inputs of the initial installation of the counters 10, 11 from the second output of the driver 14 of the control pulses.

Работа цифрового фазометра иллюстрируетс  временными диаграммами на фиг,2, где: на эпюрах q ,5 предстлены импульсы на выходах усилителей- ограничителей 1 и 3, у которых различные по амплитуде входные сигналы,- на эпюрах Ь , l сигналы соответственно на выходах преобра зователей 5, 6 напр жени  в частоту, изменени  частоты которых пропорциональны изменени м напр жени  на выходах усилителей-ограничителей 1, 3j на эпюре а - управл ющий сигнал на выходе блока 7 вьщелени  временного интервала; на эпюрах 6 , )К - зависимость частоты импульсов, поступающих на входы счетчиков 10, 11, от времени, при этом площадь заштрихованных фигур соответствует числу импульсов, подсчитанных каждым из счетчиков 10; 11;на эпюрах. ,, фигуры пр моугольной формы. Площади которых раины площад м соответствующих фигур, представленных на элюрах е и к ; на эпюре К - фигура, площадь котррой равна разности площадей фигур, представленных на эПюрах и U , и пропорциональна интервалу времени между моментами перехода входных сигналов через нулевое значение , т.е. сдвигу фаз между сигналами; на эпюре Л - сигнал на втором выходе, формировател  14 управл ющих импульсов, по которому осуществл етс  сброс счетчиков 10, 11 в нуль; на эпюре 2 М - сигнал на первом выходе формировател  14-управл ющих импульсов, по .которому производитс  передача результата измерени  на индикаторное устройство 13,The operation of the digital phase meter is illustrated by time diagrams in FIG. 2, where: on the plots q, 5 there are pulses at the outputs of limiting amplifiers 1 and 3, which have input signals of different amplitude, at the plots b and l, respectively, at the outputs of converters 5 , 6 voltages per frequency, frequency variations of which are proportional to voltage variations at the outputs of limiting amplifiers 1, 3j on plot A are the control signal at the output of the block 7 in the time interval; in plots 6,) K - dependence of the frequency of the pulses arriving at the inputs of the counters 10, 11, on time, while the area of the shaded figures corresponds to the number of pulses counted by each of the counters 10; 11; on plots. ,, rectangular shapes. The areas of which are the areas of the corresponding figures presented on e and k; on the plot K is a figure, the square is equal to the difference of the areas of the figures represented in epures and U, and is proportional to the time interval between the moments of transition of input signals through a zero value, i.e. phase shift between signals; on plot L, the signal at the second output, the driver 14 of the control pulses, which is used to reset the counters 10, 11 to zero; in the 2 M plot, the signal at the first output of the driver of 14 control pulses, through which the measurement result is transmitted to the indicator device 13,

Введение новых элементов и св зей приводит к значительному уменьшению составл ющей погрешности, обусловленной изменением амплитуд входных . сигналов. Например, если на одном из входов известного цифрового фазометра с порогом ограничени  усилителей-ограничителей 0,001 В амплитуда сигнала уменьшитс  до величины О,002.В, то погрешность измерени  разности фаз составит примерно 30 т.е. лрибор становитс  практически неработоспособным. В этих же услови х предложенный цифровой фазометр сохран ет установленную точность измерени ,The introduction of new elements and connections leads to a significant reduction in the error component due to a change in input amplitudes. signals. For example, if at one of the inputs of a known digital phase meter with a limiting threshold of amplifiers 0.001 V, the signal amplitude decreases to O, 002.B, then the measurement error of the phase difference will be approximately 30 i.e. The device becomes practically inoperative. Under the same conditions, the proposed digital phase meter retains the established measurement accuracy,

. Кроме того, данный цифровой фазометр Обеспечивает снижение трудоемкости лроцесса измерени , так как5 .J5. In addition, this digital phase meter provides a reduction in the labor intensity of the measurement process, since 5 .J5

отпадает необходимость посто нно уравнивать амплитуды входных сигнало дл  обеспечени  точности измерени  сдвига фаз между сигналами, амплитуда которых измен етс  в широком диапазоне . Предлагаемый фазометр позво л ет автоматизировать процесс измерени , т.е. получать точное значение сдйига фаз сигналов, амплитуда кото- рых измен етс  в широком диапазоне, без его предварительной настройки.There is no need to constantly equalize the amplitudes of the input signals to ensure accurate measurement of the phase shift between signals whose amplitude varies over a wide range. The proposed phase meter automates the measurement process, i.e. to obtain the exact value of the phase shift of signals whose amplitude varies over a wide range, without pre-tuning it.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Цифровой фазометр, содержащий блок выделени  временного интервала, один вход которого через первый формирователь подключен к выходу первог усилител -ограничител , другой вход через второй формирователь подклю- чен к выходу второго усилител -ограничител , входы усилителей-ограничителей подключены к входным шинам, выход блока выделени  временного интервала подключен к управл ющему вхо ду первого ключа, выход которого . соед.инен- со счетным входом первого счетчика, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  сдвига фаз в широком дйа- A digital phase meter containing a time block selection unit, one input of which through the first driver is connected to the output of the first limiting amplifier, another input through the second driver connected to the output of the second amplifier limiting amplifier connected to the input buses, the output of the allocation unit the time interval is connected to the control input of the first key, the output of which. Coming in with the counting input of the first counter, characterized in that, in order to improve the accuracy of measuring the phase shift in a wide range 756756 пазоне изменани  амплитуд входных сигналов, в него введены два преобразовател  напр жени  в частоту, второй ключ, второй счетчик, вычитающее устройство, индикаторное устройстро и формирователь управл ющих импульсов первый выход которого подключен к стрсбир тощему входу индикаторного устройства, а второй выход - к входам начальной.установки первого и второго счетчиков, выходы усилителей-ограничителей соединены соответственно с входами первого и второго преобразователей напр жени  в частоту, выходы которых соединены с информационными входами первого и второго ключей,, выход второго ключа соединен со счетным входом второго счетчика, выход блока выделени  временного интервала подключен к управл ющему входу второго ключа и к входу формировател  управл ющих импульсов, второй выход которого соединен с входами начальной установки Первого и второго счетчиков , выходы которых подключены к . соответствующим входам вычитающего устройства, в ыход вычитающего устройства соединен с ииформащтонным входом индикаторного устройства,In terms of changing the amplitudes of the input signals, two voltage-to-frequency converters are entered into it, a second switch, a second counter, a subtractor, an indicator device, and a driver for controlling pulses, the first output of which is connected to the output input of the indicator device, and the second output to the initial input The settings of the first and second counters, the outputs of the limiting amplifiers are connected respectively to the inputs of the first and second voltage to frequency converters, the outputs of which are connected to the information and the inputs of the first and second keys ,, the output of the second key is connected to the counting input of the second counter, the output of the time slot allocation unit is connected to the control input of the second key and to the input of the control pulse generator, the second output of which is connected to the inputs of the initial installation of the First and second counters whose outputs are connected to. the corresponding inputs of the subtracting device, the output of the subtractive device is connected to the format of a tone input of the indicator device, дзигЛjigl
SU843845058A 1984-11-29 1984-11-29 Digital phasemeter SU1508175A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843845058A SU1508175A1 (en) 1984-11-29 1984-11-29 Digital phasemeter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843845058A SU1508175A1 (en) 1984-11-29 1984-11-29 Digital phasemeter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1508175A1 true SU1508175A1 (en) 1989-09-15

Family

ID=21159045

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843845058A SU1508175A1 (en) 1984-11-29 1984-11-29 Digital phasemeter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1508175A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Галахова О.П. ч ДР. Основы .фазометрии. Л.: Энерги . 1976, с. 158-159. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1508175A1 (en) Digital phasemeter
SU849478A1 (en) Pulse discriminator
SU1019355A1 (en) Phase shift measuring method
SU1269167A2 (en) Device for checking and registering operation of equipment
SU1177763A1 (en) Meter of phase difference
SU1058067A1 (en) Electronic reference-input element
SU737880A1 (en) Digital meter of amplitude-modulated signal modulation depth
SU917117A1 (en) Adaptive digital frequency meter
SU1302208A1 (en) Digital frequency meter
SU652601A1 (en) Arrangement for measuring angle-to-code converter error
SU1409951A1 (en) Fixed frequency phase-meter
SU1531046A1 (en) Device for measuring hydrometeorological parameter
SU949536A1 (en) Method of measuring electric signal phase shift
SU661385A1 (en) Meter of intervals between centers of pulses
SU924614A1 (en) Infralow-frequency phase meter
SU859945A1 (en) Device for digital measuring of frequency
SU604002A1 (en) Pulse-frequency subtracting arrangement
RU2149436C1 (en) Recycle meter of pulse duration
SU817616A1 (en) Device for measuring noise level in speech pauses
SU901937A2 (en) Digital autocompensating phase-meter
SU661398A1 (en) Phase shift meter
SU1002978A1 (en) Digital meter of frequency
SU789814A1 (en) A.c. voltage amplitude digital meter
SU579587A1 (en) Arrangement for automatic selecting of pulse voltage amplitude measuring
SU917107A1 (en) Method and device for measuring signal instantaneous value