SU1677656A1 - Цифровой фазометр дл измерени мгновенных значений - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано в информационно-измерительной технике. Цель - повышение точности измерений. Цифровой фазометр содержит формирователи 1 и 2, блок 3 управлени , элементы И 4 и 5, генератор 6 сигналов опорной частоты, управл емый делитель 7 частоты, счетчик 8, делитель 9 частоты и счетчик 10. Цель достигаетс  за счет уменьшени  погрешности двоичных умножителей и устранени  преобразовани  кода в частоту следовани  импульсов . 1 з.п.ф-лы. 4 ил.

Description

Щиг.1

Изобретение относитс  к информационно-преобразовательной и измерительной технике и может быть использовано в цифровых системах автоматического регулировани  и управлени  с фазовыми сигналами первичных преобразователей.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  мгновенного значени  сдвига фаз.

На фиг. 1 представлена структурна  схема фазометра; на фиг. 2 - структурна  схема блока управлени ; на фиг. 3 - временна  диаграмма работы блока управлени  и фазометра; на фиг. 4 - структурна  схема управл емого делител  частоты.

Выходы формирователей 1 и 2 подключены , соответственно, к первому и второму входам блока 3 управлени , первый и второй выходы которого соединены с первыми входами соответственно элементов И 4 и 5, вторые входы которых подключены к выходу генератора 6 сигналов опорной частоты, выход элемента И 4 соединен с первым входом управл емого делител  7 частоты, первый выход которого подключен к первому входу первого счетчика 8, выход которого подключен к третьему входу блока 3, четвертый выход которогоо соединен со вторым входом счетчика 8, третий вход которогоо соединен со вторым выходом управл емого делител  7, третий вход которого соединен с выходом делител  9 частоты, вход которого соединен с выходом элемента И 5 и с первым входом второго счетчика 10, второй вход которого соединен с третьим выходом блока 3, со вторым входом управл емого делител  7.

Блок 3 управлени  содержит элементы И 11 и 12,  вл ющиес  первым и вторым входами блока 3. Выход элемента И 11 соединен с первым входом элемента ИЛИ 13. и с первым входом п того элемента И 14, второй вход которого соединен с выходом четвертого элемента И 12 и со вторым входом элемента ИЛИ 13, выход которого подклю- эн к входу третьего формировател  15, выход которого  вл етс  третьим (выход д) выходом блока 3 и соединен с первым S-вхо- дом первого триггера 16, единичный выход которого  вл етс  первым (выход в) выходом блока 3. Выход п того элемента И 14 соединен с входами четвертого и п того формирователей 17 и 18. Выход формировател  17  вл етс  четвертым выходом (выход б) блока 3, выход формировател  18 подключен к второму R-входу триггера 16 и к первому S входу второго триггера 19, единичный выход которого  вл етс  вторым (выход г) выходом блока 3, третий вход которого соединен с входом дешифратора 20,

выход которого (выход а) подключен к второму R-входу триггера 19, нулевой выход которого соединен со вторыми входами элементов И 11 и 12.

Управл емый делитель 7 частоты содержит управл ющий счетчик 21, кодовый выход которого  вл етс  вторым выходом делител  7 и соединен с первыми входами групп элементов И 22, выходы которых соединены с входами элемента ИЛИ 23, выход которого  вл етс  первым выходом делител  7, второй вход которого соединен с входом установки в нуль счетчика 21, а третий вход делител  7 соединен с входом второго

управл ющего счетчика 24, кодовый выход которого соединен со вторыми входами группы элементов И 22.

Фазометр работает следующим образом .

Формирователи 1 и 2 вырабатывают из

входных сигналов устройства UBxi и Uax2 последовательности пр моугольных импульсов с длительностью Т и периодом 2Т (Т - период входных сигналов). Триггеры 16

и 19 блока 3 в исходном положении Т0 наход тс  в нулевом состо нии (фиг. Зв, г). Элементы И 11 и 12 открыты и выходные сигналы Ui, U2 с формирователей 1 и 2 поступают на входы элемента ИЛИ 13, где происходит их логическое суммирование (фиг. Зе) и на входы элемента И 14, где эти сигналы логически умножаютс  (фиг. Зж). Формирователь 15 по положительному фронту сигнала е с выхода элемента ИЛИ 13 формирует

импульс (фиг. Зд), обнул ющий счетчик 10 и управл ющий счетчик 21.

Одновременно импульс с формировател  15 поступает на S-вход триггера 16, кото- рый открывает элемент И 4 (фиг. Зв),и

импульсы РОЧ опорной частоты с генератора 6 начинают поступать на первый вход делител  7.  вл ющийс  тактовым входом счетчика 21, где происходит суммирование импульсов РОЧ. Через интервал времени т,

пропорциональный сдвигу фаз, формирователь 17 по положительному фронту сигнала с выхода элемента И 14 (фиг, Зж) формирует импульс (фиг. 36), поступающий на второй вход (вход разрешени  установки) счетчика 8; в который со второго выхода делител  7

переписываетс  содержимое счетчика 21 на данный момент времени. Таким образом, в счетчике 8 формируетс  код NT Роч т. По отрицательному фронту сигнала с выхода элемента И 14 (фиг. Зж) формирователь 18

формирует импульс, поступающий на R- вход триггера 16. Элемент И 4 закрываетс  и в счетчике 21 формируетс  код NT РОЧ -Т, пропорциональный периоду входных сигналов (фиг. Зж, в). Одновременно импульс с выхода формировател  18 поступает на S- вход триггера 19. который закрывает входные элементы И 11 и 12 и открывает элемент И 5 (фиг. Зг). Импульсы опорной частоты Р0ч поступают на первый (тактовый) вход счетчика 10 и через делитель 9 частоты - на третий вход делител  7, в результате чего с первого выхода делител  7 начинают посту . ri FOH NT пать импульсы частотой f -п- -г-j- , где

1ч IMm

К - коэффициент делени  делител  9 частоты . Mm - посто нна  делител  7 частоты. Импульсы f поступают на первый (тактовый ) вход счетчика 8, где они вычитаютс  из кода N в течение времени

Mr К Mm Nr Km ТИ- -р- роц , NT-Fo4Pпропорционального значению фазового сдвига, По окончании Ти счетчик 8 обнул етс . Обнуление счетчика 8 фиксируетс  дешифратором 20. На R-вход триггера 19 поступает сигнал, устанавливающий его в нулевое состо ние. Одновременно элемент И 5 закрываетс , при этом в счетчике 10 формируетс  код Ny, Р0ч Ти Кт р, пропорциональный значению сдвига фаз входных сигналов,

Таким образом, по сравнению с прототипом , насто щее устройство позвол ет существенно повысить точность измерени  мгновенного значени  сдвига фаз.

Claims (2)

1. Цифровой фазометр дл  измерени  мгновенных значений, содержащий первый и второй формирователи, входы которых  вл ютс  входами цифрового фазометра, первый и второй счетчики, делитель частоты, управл емый делитель частоты, первый и второй элементы И, генератор сигналов опорной частоты, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого.соединен с первым входом управл емого делител  частоты, а выход последнего соединен с входом первого счетчика, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени , в него введен блок управлени , входами соединенный

с выходами первого и второго формирователей , выход генератора сигналов опорной частоты соединен с первым входом второго элемента И, а вторые входы первого и второго элементов И соединены с первым и вторым выходами блока управлени , выход второго элемента И соединен с входами делител  частоты и второго счетчика, управл ющий вход которого соединен с третьим

выходом блока управлени  и управл ющим входом управл емого делител  частоты, второй вход которого соединен с выходом делител  частоты, второй выход - с вычитающим входом счетчика, выход которого соединен с третьим входом блока управлени , четвертый выход которого соединен с входом установки первого счетчика.

2. Фазометр по п. 1,отличающий- с   тем, что блок управлени  содержит третий , четвертый и п тый элементы И, элемент ИЛИ, третий, четвертый и п тый формирователи , два триггера и дешифратор, при этом первые входы третьего и четвертого элементов И  вл ютс  соответственно первым и вторым входами блока управлени , выход третьего элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ и с первым входом п того элемента И, второй вход которого соединен с выходом четвертого

элемента И и с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу третьего формировател , выход которого  вл етс  третьим выходом блока управлени  и соединен с первым входом первого

триггера, пр мой выход которого  вл етс  первым выходом блока управлени , выход п того элемента И соединен с входами третьего и четвертого формирователей, причем выход четвертого формировател   вл етс  четвертым выходом блока управлени , выход п того формировател  подключен к . второму входу первого триггера и к первому входу второго триггера, пр мой выход которого  вл етс  вторым выходом блока управлени , третий вход которого соединен с входом дешифратора, выход которого подключен к второму входу второго триггера, инверсный выход которого соединен с вторыми входами третьего и четвертого элементов И.

о

Блон у/гро8- S7eHt/ff

i

-

r

0

2

ЛЛЛ.ЛЛ.

.J

./

1

-

f-