SU1707566A1 - Digital meter - Google Patents
Digital meter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1707566A1 SU1707566A1 SU894709027A SU4709027A SU1707566A1 SU 1707566 A1 SU1707566 A1 SU 1707566A1 SU 894709027 A SU894709027 A SU 894709027A SU 4709027 A SU4709027 A SU 4709027A SU 1707566 A1 SU1707566 A1 SU 1707566A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- inputs
- output
- outputs
- flip
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Phase Differences (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано длп измерени среднего сдвига фаз между сигналами известной частоты . Цель - повышение быстродействи . Фазометр содержит формирователи 1 t; 2, элемент ИЛИ 3, элементы И k и 5, реверсивный счетчик 6, элемент НЕ 1t триггеры 8 и 10, коммутатор 9, элемент 11 задержки, накопительный сумматор 12, сумматор 13, ОЗУ 1, сметчик 15 адреса, шину 16 задани интервала накоплени , блок 17 элскс..ов :: выходные шины 18. 2 ил.The invention can be used to measure the average phase shift between signals of known frequency. The goal is to increase speed. The phase meter contains shapers 1 t; 2, the element OR 3, the elements AND k and 5, the reversible counter 6, the element NOT 1t triggers 8 and 10, the switch 9, the element 11 delay, the cumulative adder 12, the adder 13, RAM 1, the estimator 15 address, bus 16 set the accumulation interval , block 17 ELKS..ov :: output tires 18. 2 Il.
Description
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени среднего значени сдвига фаз между двум гармоническими колебани ми известной частоты .The invention relates to a measurement technique and can be used to measure the average value of the phase shift between two harmonic oscillations of a known frequency.
Цель изобретени - повышение быстродействи при сохранении точности измерени .The purpose of the invention is to increase the speed while maintaining measurement accuracy.
На фиг. 1 представлена структурна схема цифрового фазометра; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы.FIG. 1 shows a block diagram of a digital phase meter; in fig. 2 - time diagrams of his work.
Цифровой фазометр содержит первый 1 и второй 2 формирователи, входы которых вл ютс входными шинами устройства , элемент ИЛИ 3, первый Ц и второй 5 элементы , Р.ЫХОДЫ которых соединены соответственно с входами пр мого и обратного счетов реверсивного счетчика 6, а первые входы соединены с выходом элемента НЕ 7, входThe digital phase meter contains the first 1 and second 2 drivers, the inputs of which are the input buses of the device, the element OR 3, the first C and the second 5 elements whose POWER INPUTS are connected respectively to the inputs of the forward and reverse accounts of the reversing counter 6, and the first inputs are connected with the output of the element NOT 7, the input
которого соединен с выходом первого формировател 1 и С-входом. первого D-триггера 8, вторые входы элементов И Ц и 5 соединены соответственно с пр мым и инверсным выходами перЕЮГО D-триггера 8, а третий входы - с выходом второго Формировател 2, R- и D-входами первого D-триггера 8, первым входом коммутатора 9 и С-входом второго D-триггера 10, D-вход которого подключен к шине единичного напр жени , R-вход - к выходу элемента 11 .задержки и первому входу элемента ИЛИ 3| а пр мой и инверсный выходы второго П-триггера 10 соединены соответственно с входом элемента 11 задержки , стробирующим входом накопительного сумматор.) 12 ; вторым входом коммутатора S, третий .: четвертый ьхо- ды которого соединены с шиной счетных импульсов и четвертыми входами элементов И k и 5, а вход .управлени V .which is connected to the output of the first shaper 1 and C-input. the first D-flip-flop 8, the second inputs of the elements And C and 5 are connected respectively to the direct and inverse outputs of the first D-flip-flop 8, and the third inputs to the output of the second Shaper 2, R- and D-inputs of the first D-flip-flop 8, first the input of the switch 9 and the C-input of the second D-flip-flop 10, the D-input of which is connected to the unit voltage bus, the R-input to the output of the delay element 11 and the first input of the element OR 3 | and the direct and inverse outputs of the second P-flip-flop 10 are connected respectively to the input of the delay element 11, strobe the input of the cumulative adder.) 12; the second input of the switch S, the third.: the fourth of which is connected to the bus of counting pulses and the fourth inputs of the elements And k and 5, and the input of the control V.
ГR
Wu.Wu.
|OH|JL | OH | JL
ОABOUT
елate
о оoh oh
с шиной сигнала управлени , входом сброса накопительного сумматора 12 и вторым входом элемента ИЛИ 3 выход которого соединен с входом сброса ре- версивного счетчика 6, выходы которого соединены с соответствующими входами сумматора 13 и информационными входами оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) 14, вход управлени которого соединен с вторым выходом коммутатора 9, первый выход которого соединен с С-входом счетчика адреса 15, выходы параллельной записи которого соединены с шиной задани интервала накоплени 16, выход переноса соединен с собственным входом управлени , а выходы счетчика адреса 15 соединены с адресными входами ОЗУ 1, выходы которого соединены с группой 17 элементов НЕ, выходы которых соединены с соответствующими входами сумматора 13f вход переноса Р которого подключен к шине единичного напр жени , а выходы - к соответствующим входам накопительного сумматора 12, выходы которого соединены с выходной шиной устройства 18„with the control signal bus, the reset input of the accumulative adder 12 and the second input of the OR element 3 whose output is connected to the reset input of the reversing counter 6, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the adder 13 and the information inputs of the random access memory (RAM) 14, the control input of which connected to the second output of the switch 9, the first output of which is connected to the C input of the address counter 15, whose parallel write outputs are connected to the accumulation interval setting bus 16, the transfer output of the connection with its own control input, and the outputs of the address counter 15 are connected to the address inputs of RAM 1, the outputs of which are connected to a group of 17 NOT elements, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the adder 13f, the transfer input P of which is connected to the unit voltage bus, and the outputs the inputs of the cumulative adder 12, the outputs of which are connected to the output bus device 18 "
Цифровой фазометр работает следующим образом.Digital phase meter works as follows.
В исходное состо ние устройство приводитс единичным импульсом по .шине управлени , длительность которого дл полного обнулени ОЗУ I должна, превышать цикл работы счетчика адреса 15 при подаче на его С-вход счетных импульсов. В этом случае единичный уровень на шине управлени через элемент ИЛИ 3 обнул ет реверсивный счетчик 6, а-счетчик 15 адреса считывает пропускаемые на его С-вход коммутатором 9 счетные импульсы, принима все значени от 0 до N, в результате чего в ОЗУ I по всем адресам от 0 до N запишутс нули. Коммутатор 9 при единичном уровне на его входе управлени пропускает на оба выхода счетные импульсы с третьего и четвертого входов, а при нулевом уровне - информацию с первого входа на первый выход, а с второго входа - на второй выход. На входы параллельной записи счетчика 15 адреса по шине 16 задани интервала накоплени подаетс кед N, ,ел. м; с г о . jwpcmir , у;з- счаусщих в формировании среднего значени фазового сдвига. Код N устанавливаетс на шине 16 задани интерThe device is reset to the initial state by a single impulse on the control wheel, the duration of which for complete zeroing of RAM I must exceed the cycle of operation of the address counter 15 when the counting pulses are fed to its C input. In this case, the unit level on the control bus through the element OR 3 has wrapped the reversible counter 6, the a-counter 15 addresses reads the counting pulses passed to its C-input by the switch 9, taking all values from 0 to N, resulting in RAM I through zeros are written to all addresses from 0 to N. The switch 9 with a single level at its control input transmits counting pulses from the third and fourth inputs to both outputs, and with a zero level - information from the first input to the first output, and from the second input to the second output. To the inputs of the parallel recording of the counter 15 of the address, the sneaker N is fed to the accumulator interval setting bus 16,, el. m; from about. jwpcmir, y; those that are responsible for the formation of the average phase shift. The N code is installed on the inter 16 bus.
5five
5 five
00
00
5five
00
5five
00
5555
вала накоплени до приведени фазометра в исходное состо ние.the accumulator shaft before resetting the phase meter.
По окончании единичного импульса v на шине управлени фазометр переходит в рабочий режим. В это врем на С-вход счетчика адреса 15 поступают через коммутатор 9 импульсы с выхода второго формировател 2, а на вход управлени ОЗУ И - импульсы с выхода второго D-триггера 10. Второй D-триг- гер 10 по задним фронтам импульсов второго формировател 2 формирует импульсы, длительность которых равна времени задержки элемента 11 задержки , так как единичным уровнем с выхода элемента 11 задержки второй D-триггер 1Q по R-входу устанавливаетс в нулевое состо ние.At the end of a single pulse v on the control bus, the phase meter goes into operating mode. At this time, the C-input of the counter of address 15 comes through the switch 9, the pulses from the output of the second driver 2, and to the control input of the RAM I - the pulses from the output of the second D-flip-flop 10. The second D-flip-flop 10 on the back edges of the pulses of the second driver 2 generates pulses whose duration is equal to the delay time of the delay element 11, since by a single level from the output of the delay element 11 the second D-flip-flop 1Q is set to the zero state at the R input.
Реверсивный счетчик 6 служит дл определени фазового сдвига между двум входными гармоническими колебани ми 1Г,| и Иг (см0 фмг. 2) относительно U4. Элементы И t и 5 пропускают счетные импульсы тогда, когда на выходе первого формировател 1 (гм. фиг. 2а) нулевой уровень (на выходе элемента НЕ 7 единичный уро- . вень), а на выходе второго формировател 2 - РДИНИЧНЫЙ уровень. В случае , когда U2 опережает U, по заднему фронту импульса первого формировател 1 первый D-триггер 8 устанавливаетс в единичное состо ние (см, фиг. 2г), и счетные импульсы проход т- через первый элемент И (см. фиг 2д) н-э вход пр мого счета реверсивного счетчика 6. По окончании единичного импульса на выходе второго формировател 2 (см0 фиг.26) первый D-триггер 8 устанавливаетс по R-входу в нулевое исходное состо ние . В случае t когда 11 отстает от U., первый D-триггер 8 (см. фиг„2в) не устанавливаетс в единичное состо ние по заднему фронту импульса первого формировател 1, остаетс в нулевом состо нии, и с по влением единичного уровн на выходе второго формироватеь/ 2 счетные импульсы про- ход т через второй элемент И 5 (см. фиг. 2е) на вход обратного счета реверсивного счетчика 6. Таким образом; реверсивный счетчик 6 осуществл ет пр мой счет счетных импульсов при опережении сигнала Ь г и обратный счет (реверсивный) - при отставании сигнала Ua относительно сигнала U. После окончани импульса второго формировател 2 через врем , равное времени задержки элемента И задержки (см„ фиг. 2к), единичным импульсом с выхода элемента 11 задержки через элемент ИЛИ 3 (с м. фиг. 2л) реверсивный счетчик 6 по R-входу устанавливаетс в исходное нулевое состо ние.A reversible counter 6 serves to determine the phase shift between two input harmonic oscillations 1G, | and Ig (cm0 fmg. 2) with respect to U4. Elements t and 5 pass counting pulses when the output of the first shaper 1 (hm. Fig. 2a) is the zero level (the output of the element is NOT 7 unit level), and at the output of the second shaper 2 - the RDY level. In the case when U2 is ahead of U, the first D-flip-flop 8 is set to a single state (see Fig. 2d) on the falling edge of the pulse of the first shaper 1, and the counting pulses pass through the first element And (see Fig 2d) n -e input of the direct counting of the reversible counter 6. Upon completion of a single pulse at the output of the second imaging unit 2 (see Fig. 26), the first D-flip-flop 8 is set at the R input to the zero initial state. In the case of t, when 11 lags behind U., the first D-flip-flop 8 (see FIG. 2c) is not set to one at the trailing edge of the pulse of the first shaper 1, remains in the zero state, and with the appearance of a single level at the output the second forma- tion / 2 counting pulses pass through the second element I 5 (see Fig. 2e) to the input of the counting counter of the reversible counter 6. Thus; the reversible counter 6 performs a direct counting of the counting pulses at the advance of the signal Lg and a reverse counting (reversible) when the signal Ua lags behind the signal U. After the end of the pulse of the second driver 2, the time is equal to the delay time of the And delay element (see Fig. 2k), a single pulse from the output of the delay element 11 through the OR element 3 (c. Fig. 2l) reversing counter 6 at the R input is set to the initial zero state.
Счетчик 15 адреса работает следующим образом Пока на его выходе пере- носа Р присутствует единичный уровень , счетчик 15 адреса осуществл ет реверсивный счет импульсов, поступающих на С-вход0 При установке на выходе переноса Г и на св занном с ним входе упраолени счетчика 15 адреса нулевого уровн осуществл етс параллельна запись кода N первым положительным перепадом напр жени на С-входе счетчика 15 адреса. Следова- тельно, счетчик 15 адреса поочередно перебирает все кодовые комбинации от кода N до кода 0„ При приведении фазометра в исходное состо ние работа счетчика 15 адреса производитс по счетным импульсам, а в рабочем режиме - по импульсам второго формировател 2 оThe address counter 15 operates as follows. While at its transfer P output is a unit level, the address counter 15 performs a reversal count of pulses arriving at C-input0 When the transfer output is set at G and the associated address of the control of the counter, 15 the level is carried out parallel recording of the N code by the first positive voltage drop at the C input of the address counter 15. Consequently, the address counter 15 alternately iterates through all the code combinations from the N code to the 0 code. When the phase meter is reset, the address counter 15 is operated by counting pulses, and in the operating mode by the second driver 2 o
Рабочий режим цифрового фазометра можно подразделить на два этапа: первый - накопление (N+1)-ro измерени фазового сдвига, второй - последующее накопление с обработкой„The operating mode of the digital phase meter can be divided into two stages: the first is the accumulation of (N + 1) -ro measurements of the phase shift, the second is the subsequent accumulation with processing „
На первом этапе г.о врем каждогоAt the first stage, it is time for each
импульса второго Формировател 2 определ етс фазовый сдвиг между U, и Ул. ОЗУ 1 при этом находитс в режиме считывани , так как на его сходе управлени присутствует единичный уровень, обусловленный единичным уровнем на инверсном выходе второго Т)-т риггера 10, а значит, и втором выходе коммутатора 9. Первые N+1 тактов из ОЗУ I1 будут считыватьс нули, которые были записаны во все чейки пам ти ОЗУ 1Ц от 0 до N-й при приведении фазометра в исходное состо ние Нулевые уровни с выхода ОЗУ И преобразуютс группой 17 эле- ментов НЕ в единичные. Лобавление к ним единицы с входа переноса Р в сумматоре 13 даст нулевой результат. Следовательно, N-H такт на выходе сумматора 13 будут присутствовать без обработки коды Оалового сг.нигз, сосчитанного репорсизним счетчиком 6. По окончании импульсов второго формировател 2 второй D-триггер 10 и элеthe pulse of the second Shaper 2 determines the phase shift between U, and Ul. RAM 1 is in read mode, since its control descent has a single level due to a single level at the inverse output of the second T) -trigger 10, and hence the second output of the switch 9. First N + 1 clocks from RAM I1 will be read zeros that were written to all memory cells of RAM 1C from 0 to N-th when resetting the phase meter to the initial state Zero levels from the output of RAM AND are converted by a group of 17 elements NOT to single ones. The addition of units from the transfer input P in the adder 13 will give zero result. Consequently, the N-H cycle at the output of the adder 13 will be present without processing the codes of the Oal co-section count counted by the counter 6. At the end of the pulses of the second driver 2, the second D-flip-flop 10 and the
5 0 50
0 0
5five
Q 5 Q 5
мент 11 задерх ки формируют нулееой импульс на инверсном выходе D-тригге- ра 10 (см. фиг„ 2и) и по его окончании - единичный импульс на выходе элемента 11 задержки. По отрицательному перепаду напр жени на инверсном выходе Р-триггсра 10 в накопительном сумматоре 12 происходит фиксаци результата суммировани накопленной суммы с учетом текущего измерени сдвига фаз, присутствующего на выходе сумматора 13о Нулевым уровнем,.проход щим с инверсного выхода второго D-триггера 10 через коммутатор 9 (см, фиг о 2ж,з) на вход управлени ОЗУ в ОЗУ 14 производитс запись.текущего измерени сдвига фаз„ После окончани нулевого импульса на инверсном выходе второго D-триггерэ 10 единичный импульс с выхода элемента 11 задержки прюйдет через элемент ИЛИ 3 и сбросит по R-входу реверсивный счет- чик 60 Таким образом, после окончани (N+1)-ro импульса с выхода второго формировател 2 в ОЗУ 1 по всем адресам, задаваемым счетчиком адреса 15, последовательно запишетс N«-1 результатов измерений фазового сдвига, а в накопительном сумматоре 12 произ- ведетс суммирование всех этих ГЛ-1 - измерений фазового сдвига.At the moment 11, the top-ends form a zero pulse at the inverse output of the D-flip-flop 10 (see FIG. 2i) and, at its end, a single pulse at the output of the delay element 11. By the negative voltage drop at the inverse output of the P-trigger 10 in accumulator 12, the accumulated sum of the accumulated sum is fixed, taking into account the current measurement of the phase shift present at the output of the 13o Zero level, passing from the inverse output of the second D-trigger 10 through the switch 9 (see Fig. 2g, h) A recording of the current phase shift measurement is taken at the RAM control input to the RAM 14. After the zero pulse is terminated at the inverse output of the second D-flip-flop 10, a single pulse is output from the element 11 Support will go through the element OR 3 and reset the reversing counter 60 on the R input. Thus, after the (N + 1) -ro pulse from the output of the second driver 2 in RAM 1, at all addresses specified by the address counter 15, N will be written sequentially “-1 the results of the phase shift measurements, and in the cumulative adder 12, all these GL-1 - phase shift measurements are summed up.
По вление следующего ()-ro импульса на выходе второго формировател 2 вызовет по вление но выходе счетчика 15 адреса того адреса, по которому на выходе ОЗУ 1( по витс результат первого фазового сдзига„ Далее следует преобразование кода первого результата измерени в дополнительный код посредством инвертировани кода первого измерени и добавлени к нему единицы через ЕЗХОД разр да переноса Р сумматора 13, т.е„ сумматор 13 вычисл ет разность (N+2)-ro; и первого измерений q 330ooro сдвига. Результат вычитани поступает в накопительный сумматор 12, где он алгебраически суммируетс с ранеэ накопленной суммой N измерений„ Импульс на выходе элемента 11 задержки записывает в ОЗУ 1 по адресу пергюго измерени результат (N+2)-ro измерени фазового сдвига , Далее работа устройства происходит аналогично., Кг-чждий раз из ОЗУ по адресу, з пзрае- ому счетчиком 15 адреса, считываетс информаци (j-N-l)-ro измерени фаэового сдвига и вычитаетс из текущего j-ro измерени . Полученна разность алгебраически суммируетс с суммой предыдущих N последних измерений, а затем по тому же адресу в ОЗУ 14 вместо результата (j-N-l)-ro измерени записываетс результат j-ro текущего измерени фазового сдвига Таким образом, из суммы N+1 измерений всегда вычитаетс самое старое из всех измерений и добавл етс новое текущее измерение фазового сдвига. В накопительном сумматоре 12 всегда присутствует сумма N4-1 измерений. Следовательно, если поделить результат суммировани , хран щийс в накопительном сумматоре 12, на число N+1, то получим среднее значение фазового сдвига между сигналами 1 и U на интервале усреднени (Н-Н)Т, где Т - период следовани сигналов U и U. Так как изменение среднего значени фазового сдвига на выходе накопительного сумматора 12 производитс через врем , равное Т, а в прототипе через врем , равное (N+1).T, то из этого следует, что в предлагаемом устройстве при заданной точности вычислений быстродействие вьиче в Н-Н раз при сохранении точности измерений ,,The appearance of the next () -ro pulse at the output of the second driver 2 will cause the output of the counter 15 to address the address at which the output of RAM 1 (the result of the first phase shift is shown. Next, the code of the first measurement result is converted into an additional code by inverting of the first measurement code and the addition of the unit to it through the ESCROW of the transfer transfer P of adder 13, i.e., adder 13 calculates the difference (N + 2) -ro; and the first shift q q30ooro. The result of the subtraction goes to cumulative adder 12, where it is algebraically summed with the previously accumulated sum of N measurements. The impulse at the output of the delay element 11 writes the result (N + 2) -ro of the phase shift measurement to the RAM 1 at the perugo measurement address. Next, the device operates in the same way., Kg times from the RAM at the address assigned to the address counter 15, the information (jNl) -ro of the measurement of the phase shift is read and subtracted from the current j-ro measurement. The difference obtained is algebraically summed with the sum of the previous N last measurements, and then at the same address in RAM 14 instead of rezul Measure (j-N-l) -ro measurement records the j-ro result of the current phase shift measurement. Thus, the oldest of all measurements is always subtracted from the sum of the N + 1 measurements and a new current phase shift measurement is added. In accumulative adder 12, there is always a sum of N4-1 measurements. Therefore, if we divide the summation result stored in accumulative adder 12 by the number N + 1, then we obtain the average value of the phase shift between the signals 1 and U on the averaging interval (H – H) T, where T is the follow-up period of the signals U and U Since the change in the average value of the phase shift at the output of the cumulative adder 12 is performed at a time equal to T, and in the prototype at a time equal to (N + 1) .T, it follows that in the proposed device for a given accuracy of calculation NN times while maintaining accuracy measurements ,,
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894709027A SU1707566A1 (en) | 1989-06-22 | 1989-06-22 | Digital meter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894709027A SU1707566A1 (en) | 1989-06-22 | 1989-06-22 | Digital meter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1707566A1 true SU1707566A1 (en) | 1992-01-23 |
Family
ID=21456014
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894709027A SU1707566A1 (en) | 1989-06-22 | 1989-06-22 | Digital meter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1707566A1 (en) |
-
1989
- 1989-06-22 SU SU894709027A patent/SU1707566A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 98357, кло G 01 R 25/00, 1981 . Авторское свидетельство СССР W 1112309, кл„ G 01 R 25/00, ( ЦИАРОВПЙ ФАЗОМЕТР * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1707566A1 (en) | Digital meter | |
SU1497721A1 (en) | Pulse train generator | |
SU1140220A1 (en) | Pulse repetition frequency multiplier | |
SU1370643A2 (en) | Time scale correction device | |
SU1016791A1 (en) | Device for determination of mutual correlation functions | |
SU1499375A1 (en) | Device for estimating the amplitude of narrow-band random process | |
SU706935A2 (en) | Pulse quantity divider | |
SU1188696A1 (en) | Digital meter of time interval ratio | |
SU1431069A1 (en) | Divider of pulse repetition rate | |
SU1325663A1 (en) | Digital controllable delay line | |
SU830378A1 (en) | Device for determining number position on nimerical axis | |
SU966660A1 (en) | Device for measuring short pulse duration | |
SU1205050A1 (en) | Apparatus for measuring absolute frequency deviation | |
SU982002A1 (en) | Multiplicating-dividing device | |
SU1095089A1 (en) | Digital frequency meter | |
SU1268093A3 (en) | Method for measurement of rolls rotational speed difference and device for effecting same | |
RU1775840C (en) | Frequency multiplier | |
SU1167608A1 (en) | Device for multiplying frequency by code | |
SU572933A1 (en) | Frequency divider with fractional division factor | |
SU951322A1 (en) | Statistical analyzer for data quantity determination | |
SU1356189A1 (en) | Digital device for measuring phase carry-over | |
SU1413590A2 (en) | Device for time scale correction | |
SU788026A1 (en) | Digital phase meter for measuring phase shift mean value | |
SU518777A1 (en) | Device for calculating standard deviation | |
SU1129542A1 (en) | Method and device for measuring pulse frequency |