SU310191A1

SU310191A1 -

Info

Publication number: SU310191A1
Application number: SU1385175A
Authority: SU
Inventors: Т. Н. Рыжевска А. Г. Рыжевский Ю. А. Смагин А. А. Богородицкий; В. М. ндин Э. К. Шахов
Original assignee: Пензенский Политехнический Институт

Description

Изобретение относитс к области электроизмерительной техники.

Известны цифровые фазометры дл измерени мгновенного значени сдвига фаз, в которых определение сдвига, фаз происходит путем заполнени квантующими импульсами с последующим их подсчетом промежутка времени между переходами через нуль исследуемых напр жений..

Однако подобные устройства не обеспечивают- высокой точности измерени и сложны конструктивно.

Предлагаемое устройство отличаетс от известных тем, что оно снабжено электронным нониусом, выполненным на формирователе импульсов нониусной последовательности и схеме совпадени , причем первый вход схемы совпадени через формирователь импульсов нониусной последовательности соединен с селектором периода частоты исследуемых напр жений, второй вход этой схемы совпадени подключен к выходу формировател управл ющих импульсов исследуемых напр жений, а ее выход подсоединен к запрещающему входу ключа, разрешающий вход которого соединен с формирователем импульсов нониусной пос.тедовательности и выходом триггера.

полнен на трех счетчиках импульсов, схеме «ИЛИ, двух схемах сравнени кодов и синтезаторе частот, причем кодовые выходы общего счетчика импульсов через схемы сравнени кодов соединены с кодовыми выходами Счетчика импульсов периода частоты исследуемых напр жений и дополнительного счетчика импульсов, которые подсоединены последовательно через схему «ИЛИ и. ключ

к выходу синтезатора частот, другой выход которого подключен ко входу общего счетчика импульсов.

Такое выполнение фазометра позвол ет получить отсчет в единицах измерени сдвига фаз независимо от частоты исследуемых напр жений в широком диапазоне частот и повысить точность измерени .

На фиг. 1 представлена бло.к-схема предлагаемого фазометра; на фиг. 2 - блок-схема

формировател импульсов нониусной последовательности .

Фазометр содержит формирователи / и 2 управл ющих и.мпульсов из исследуемых на,пр жений Ui и t/2, триггер 3, управл ющий

триггер 4, селектор 5 периода частоты исследуемых напр жений, формирователь 6 импульсов нониусной последовательности, схему совпадени 7, ключ 8, счетчик 9 импульсов. Дл получени отсчета сдвига фаз в гра«щие импульсы через нуль. Имлульсы с формировател / поступают через триггер 3 на первый вход триггера 4, импульсы с формировател 2 - на второй вход триггера 4. В течение первого периода Т исследуемого напр жени Ui селектор 5 выдел ет период Т исследуемых напр жений и выдает на управл ющий вход формировател 6 сигнал, где это значение запоминаетс . По истечении первого периода управл ющий триггер 4 выдает импульс длительностью t, пропорциональный сдвигу фаз фх. В момент времени о импульс, соответствующий концу промежутка времени t, запускает формирователь 6 импульсов нониусной последовательности и открывает по разрешающему входу ключ 8, через который в счетчик 9 начинают поступать имПульсы с частотой /х исследуемых напр жений с формировател 1. Формирователь 6 выдает серию импульсов длительностью

и с периодом повторени

/

Г Г I 1

(2) J J I

36.10V

где К. - выбираетс , исход из заданной точности измерени . Эти импульсы поступают на первый вход схемы совпадени 7, а на второй вход ее поступают импульсы с формировател 1. ПрИ одновременном поступлении на входы схемы 7 двух импульсов с формирователей Е 6 схема совпадени закрывает по запрещающему входу ключ 8. Число N, зафиксированное в счетчике, определ етс из соотношени

t TiN TN

Из последнего равенства, учитыва выражени (1) и (2), получим после несложных преобразований

(гра().

Дл получени непосредственного отсчета сдвига фаз в радианах формирователь 6 должен вырабатывать серию импульсов длитель1

ностью т : -t7ГГ- И С перИодом повторени 7i г ( 1 -

2it . 10

Основным узлом предлагаемого прибора вл етс формирователь 6 импульсов нониусной последовательности. Формирователь 6 состоит из ключа 10, счетчиков //-13 импульсов , схем 14 и 15 сравнени кодов схемы «ИЛИ 16, синтезатора 17 частот. Ключ 10 открываетс на врем длительности Т периода частоты исследуемых напр жений и -1ерез него занос тс в счетчик 11 импульсов периода частоты исследуемых напр жений импульсы образцовой частоты fo с синтезатора /7 частот.

В счетчике 11 записываетс число импульсов NT:

N.Tfo.(3)

Одновременно со схемы «ИЛИ на дополнительный счетчик 13 поступает число импульсов

г

36-10

Дл получени такого соотношени ме «ИЛИ собираетс надлежаща наци частотных компонент

/о /о /о/о

2 22 2

где п - число разр дов, двоичного счетчика 15 с выходом триггеров счетчика 11. Счетчик 11 и схема «ИЛИ 16 образуют обычный делитель частоты, управл емый кодом. Особенность его в данном случае состоит в том, что управл ющий код вл етс фиксированным, соответствующим коэффициенту делени ,

равномуг.

36-10

По команде «Пуск, т. е. команде начала формировани импульсов нониусной последовательности , общий счетчик 12 сбрасываетс на «нуль. На этот счетчик непрерывно поступают импульсы с синтезатора 17 частот,

- /i с1

следующие с частотой /о 1 -{36-Ю / Этот момент времени вл етс началом интервала т . Конец этого интерва 36-10

ла совпадает с моментом срабатывани схемы 15 сравнени кодов, когда на счетчик 12

пройдет число импульсов, равное г .

36 10

Таким образом формируетс длительность импульсов нониусной последовательности. При дальнейшем поступлении импульсов на счетчик 12 срабатывает схема 14, когда на вход счетчика пройдет число импульсов, равное NI. При своем срабатывании схема производит сброс счетчика 12 на «нуль, что вл етс началом формированна нового импульса нониусной последовательности, и таким образом формируетс период Ti импульсов нониусной последовательности. Далее цикл повтор етс .

Покажем, что импульсы с выхода формировател удовлетвор ют необходимым соотноТ

шени м, а именно , ( -

36-10

Из выражени (3), находим

Т-1

/о 1 +

1-Ь;

36-10

(4)

Относительна погрешность за счет отброшенных членов р да не нревышает -,

(36-Ю)и ею вполне можно пренебречь.

Предлагаемое устройство можно использовать в качестве лабораторного измерительного , прибора, а также в качестве измерительного блока в цифровых системах обработки информации и автоматического контрол . Оно может быть выполнено на основе обычных, большей частью унифицированных узлов и элементов дискретной техники.

Предмет изобретени

1. Цифровой фазометр дл измерени мгновенного значени сдвига фаз, содержащий формирователи управл юш,их импульсов из исследуемых напр женки, триггеры, селектор периода частоты исследуемых напр жений , ключ, счетчик импульсов, отличающийс тем, что, с целью получени отсчета в единицах измерени сдвига фаз независимо от частоты исследуемых напр жений в широком диапазоне частот № повышени точности измерени , он снабжен электронным нониусом.

выполненным на формирователе импульсов нониусной последовательности и схеме совпадени , причем, первый вход схемы совпадени через формирователь импульсов нониусной последовательности соединен с селектором периода частоты исследуемых напр жений , второй вход этой схемы совпадени подключен к выходу формировател управл юшнх импульсов исследуемых напр жений, а ее выход подсоединен к запрешающему входу ключа, разрешаюш,ий вход которого соединен с формирователем импульсов нониусной последовательности и выходом триггера. 2. Фазометр по п. I, отличающийс тем, что формирователь импульсов нониусной последовательности выполнен на трех счетчиках импульсов, схеме «ИЛИ, двух схемах сравнени кодов и С11нтгзаторе частот, причем кодовые выходы обш,его счетчика импульсов через схемы сравнени кодов соединены с кодовыми выходами счетчика импульсов периода частоты исследуемых напр жений и дополнительного счетчика импульсов, которые подсоединены последовательно через схему «ИЛИ и млюч к выходу синтезатора частот, другой выход которого подключен ко входу обпдего счетчика импульсов.

Фие.

11

14

12

15

, Сброс