SU1670621A2 - Фазометр - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к средствам фазоизмерительной техники. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений при изменении частоты исследуемых сигналов. Фазометр содержит первый 1 и второй 2 усилители-ограничители, первый триггер 3, индикатор 4, первый 5 и второй 6 детекторы, схему 7 совпадений, второй триггер 8, фазоинвертор 9, мостовую схему 10, резистор 11, конденсатор 12, первый двухканальный аналого-цифровой преобразователь 13, микропроцессорный вычислитель 14, посто нное запоминающее устройство 15, цифроаналоговый преобразователь 16, первый 17 и второй 18 преобразователи скважности, схему 19 стробировани , формирователь 20 строба, частотно-импульсный преобразователь 21, второй двухканальный аналого-цифровой преобразователь 22. 1 ил.

Description

Ё

Изобретение относитс  к средствам фа- зоизмерительной техники, в частности может быть использовано дл  измерени  разности фаз порывных синусоидальных входных напр жений, и  вл етс  усовершенствованием изобретени  по авт. св. N° 1409952.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений при изменении частоты исследуемых сигналов.

На чертеже приведена структурна  электрическа  схема фазометра.

Фазометр содержит первый 1 и второй 2 усилители-ограничители, первый триггер 3, индикатор 4. первый 5 и второй 6 детекторы , схему 7 совпадений, второй триггер 8, фазоинвертор 9, мостовую схему 10, резистор 11, конденсатор 12, первый двухканальный аналого-цифровой преобразователь 13, микропроцессорный вычислитель14 ,посто нное запоминающее устройство

15,цифроаналоговый преобразователь 16, первый 17 и второй 18 преобразователи скважности, схему 19 стробировани , формирователь 20 строба, частотно-импульсный преобразователь 21, второй двухканальный аналого-цифровой преобразователь 22.

Усилители-ограничители 1 и 2 входами подключены к входным каналам фазометра, а выходами - к выходам первого триггера 3, детекторы 5 и 6 включены между выходами усилителей-ограничителей 1 .и 2 входами схемы совпадени  7, выход которой через последовательно соединенные второй триггер 8 и фазоинвертор 9 св зан с управл юО

XI

О О

ю

го

ими входами мостовой схемы 10, включеной между резистором 11, подключенным к ыходу первого триггера 3, и конденсатоом 12, подключенным одновременно к ервому входу индикатора 4 и общей шине, ыходы двухканальных аналого-цифровых реобразователей 13, 22 подключены к перому входу микропроцессорного вычисли- ел  14, который одновременно подключен к посто нному запоминающему устройству 15 и входу цифроаналогового преобразоваел  16, который выходом подключен ко второму входу индикатора 4, входы преобразователей скважности 17 и 18 подключены соответственно к выходам детекоров 6 и 5, а их выходы - к первому и второму входам двухканального аналого- цифрового преобразовател  13, первый вход схемы 19 стробировани  подключен к выходу усилител -ограничител  1, а второй вход - к выходу детектора 6 через формирователь 20 строба, выход схемы 19 стробировани  подключен ко входу частотно-импульсного преобразовател  21, два выхода которого подключены к первому и второму входам двухканального аналого- цифрового преобразовател  22.

Фазометр работает следующим образом .

Входные напр жени  подаютс  на входы усилителей-ограничителей 1 и 2. Напр жени  с выходов усилителей-ограничителей 1 и 2 поступают на входы детекторов 5 и 6. Выходные напр жени  детекторов 5 и 6 поступают на входы схемы совпадени  7 и ее выхода - на триггер 8. Если сигналы в обоих каналах фазометра непрерывные, то триггер 8 находитс  в исходном состо нии, и мостова  схема 10 открыта.

В момент пропадани  исследуемого сигнала на обоих входах фазометра или на одном из них, сигнал на выходе схемы совпадени  7 исчезает, и триггер 8 перепадом этого напр жени  опрокидываетс . С по влением сигнала триггер 8 вновь возвращаетс  в исходное состо ние. Таким образом, длительность импульса на выходе триггера 8 равна времени отсутстви  исследуемого сигнала как в обоих каналах одновременно, так и в одном из них.

Если врем  отсутстви  сигнала в разных каналах фазометра разное, то триггер 8 вырабатывает импульс, длительность которого равна максимальному времени отсутстви  сигнала. Если на входы фазометра поступают радиоимпульсные сигналы, то импульсы триггера 8 соответствуют паузам данного сигнала.

При изменении скважности входных напр жений пропорционально измен етс 

выходное напр жение преобразователей скважности. Таким образом, каждому значению скважности сигнала соответствует определенное значение выходных напр жений преобразователей скважности 17 и 18. Поправки, записанные в посто нное запоминающее устройство 15 и микропроцессорный вычислитель 14, автоматически выбираютс  в соответствии со скважностью

0 входных напр жений в каждом из каналов фазометра. Код, соответствующий данным поправкам, преобразуетс  в цифроаналого- вом преобразователе 16 в посто нное напр жение , которое поступает на

5 дифференциальный индикатор 4.

В дифференциальном индикаторе 4 из суммы напр жений, пропорциональной измеренному фазовому сдвигу и соответствующей погрешности преобразовани  за счет

0 скважностей входных напр жений, вычитаетс  составл юща , котора  определ ет абсолютную погрешность преобразовани , зависимую от скважности входных напр жений .

5Использование аналого-цифрового преобразовател  13 и преобразователей скважности 17,18 позвол ет получить сигналы управлени  микропроцессорным вычислителем 14 и посто нным запоминающим уст0 ройством 15 дл  выборки поправок, соответствующих дискретным значени м скважности, а также обеспечивает хранение поправок и их выборку в соответствии со значением скважности в каждом из каналов

5 фазометра.

Использование цифроаналогового преобразовател  16 обеспечивает преобразование кодового сигнала в аналоговый дл  его использовани  в аналоговой части фазо0 метра. Кроме того, выходное напр жение усилител -ограничител  1 подаетс  на первый вход схемы 19 стробировани , а выходное напр жение детектора 6 поступает на формирователь 20 строба, который форми5 рует на выходе стробиругащие импульсы по- сто нной длительности, меньшей минимальной длительности импульса входного напр жени . Эти импульсы с частотой следовани  прерывных входных напр же0 ний поступают на второй вход схемы 19 стробировани  и открывают ее, вследствие чего на выходе схемы по вл ютс  синусоидально-заполненные импульсы посто нной длительности. Указанна  импульсна  по5 следовательность подаетс  на импульсно- частотный преобразователь 21, содержащий счетную схему конденсаторного типа, посто нное напр жение на выходе которой пропорционально количеству периодов синусоидального напр жени  за врем 

стробирующего импульса, и детектор среднего значени  огибающей синусоидально- заполненных импульсов, на выходе которого выдел етс  напр жение, измен ющеес  пропорционально частоте следова- ни  входных синусоидальных напр жений.

На первом выходе частотно-импульсного преобразовател  21 выдел етс  напр жение , пропорциональное частоте синусоидальных импульсов входных напр - жений и частоте следовани  входных импульсов , а на втором выходе выдел етс  напр жение, пропорциональное только частоте следовани  импульсов входных напр жений . Указанные соотношени  имеют место, так как длительность импульса формировател  20 строба посто нна и меньше минимальной длительности входных прерывных напр жений.

Если выходное напр жение с первого выхода частотно-импульсно преобразовател  21 поделить на напр жение со второго выхода, то в результате получим сигнал, значение которого будет определ тьс  только частотой синусоидального заполне- ни  импульсов прерывани  входных напр жений .

При внесении поправок, зависимых от частоты входных напр жений, в показани  фазометра, погрешность измерени , обус- ловленна  изменением указанного фактора , будет значительно уменьшена.

Выходные напр жени  частотно-импульсного преобразовател  21 поступают на первый и второй входы аналого-цифрово- го преобразовател  22, в котором осуществл ютс  их преобразовани  в цифровой код и в соответствии с алгоритмом проведени  измерений подаютс  на вычислитель 14, который осуществл ет деление цифрового ко- да, соответствующего напр жению с первого выхода частотно-импульсного преобразовател  21, на цифровой код, соответствующий напр жению с его второго

выхода, Полученный в результате этого делени  цифровой код соответствует частоте синусоидальных входных напр жений,

В посто нное запоминающее устройство 15 должны быть занесены также поправки , которые соответствуют определенным значени м частоты входных синусоидальных напр жений. Эти поправки будут отражать как значени  скважности, так и частоты входных напр жений, и выбираютс  автоматически в вычислителе 14 в соответствии с алгоритмом измерени . Код, соответствующий данным поправкам, преобразуетс  в цифроаналоговом преобразователе 16 в посто нное напр жение, которое поступает на вход дифференциального индикатора 4.

В дифференциальном индикаторе 4 из суммы напр жений, пропорциональной измеренному фазовому сдвигу и соответствующей погрешности преобразовани  за счет скважности и частоты входных напр жений, вычитаютс  составл ющие, определ ющие указанные погрешности преобразовани , что снижает погрешность измерени  при изменении частоты синусоидальных прерывных напр жений в широких пределах.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Фазометр по авт. св. № 1409952, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений при изменении частоты исследуемых сигналов, введены последовательно соединенные формирователь строба ,схеместробировани . частотно-импульсный преобразователь, второй двухканальный аналого-цифровой преобразователь, причем второй вход схемы стробировани  соединен с выходом первого усилител -ограничител , вход схемы стробировани  соединен с выходом первого детектора, а первый и второй выходы второго аналого-цифрового преобразовател  подключены к микропроцессорному вычислителю .