SU354362A1 - БИБЛИОТЕ.НЛ ^ц^1^И^1^Л^Я|И iriiliininf iTTfif T^'TTT^L - Google Patents

Description

Изобретение относитс  « области электроизмерительной тех-ники и может быть использовано при создании приборов дл  одновременного измерени  сдвига фаз и частоты исследуемых напр жений.

Известные цифровые фазометры дл  измерени  мгновенных значений сдвигов фаз, содержащие формирователи, «лапаны, управл емые генераторы тактовых частот, двоичные счетчики, логические схемы «И-ИЛИ, блоки управлени  и цифровые счетчики фазового сдвига, обеснечи1вают возможность динамических И31мерений лараметров разности фаз сигналов, но не дают информации о текущем значении частоты.

Цель изобретени  - одновременное излтерение мгновенного значени  сдвига фазы и частоты исследуемого сигнала.

Это достигаетс  введением в фазометр счетчика коэффициентов, который подключен к выходу одного из блоков схем «И-ИЛИ, а через дещифратор и схему «И-ИЛИ, включенную в выходную цепь управл емого генератора тактовых частот, - к одному из входов триггера управлени , другой вход последнего соединен с блоком управлени , а выход через клапан, подключенный к из выходов управл емого генератора тактовых частот, - с входом цифрового счетчика частоты.

Иа чертеже представлена блОК-схема фазометра-частотомера .

Устройство состоит из формирователей 1 и 2, клапанов 3-7, управл емого генератора 8

тактовых частот, двоичного счетчика 9 сдвига фаз, логических схем «И-ИЛИ 10, 11, общего двоичного счетчика 12 импульсов, двоичного счетчика 13 пе1риода, блока 14 управлени , цифрового счетчика 15 сдвига фаз, счетчика 16 коэффициентов, дешифратора 17, логической схемы «И-Или 18, триггера 19 управлени  и цифрового счетчика 20 частоты. Устройство работает следующим образом. В исходном положении все счетчики фазометра-частотомера наход тс  в исходном состо нии. Формирователи / и 2 из входных сигналов Ui, IJz синусоидальной формы формируют пр моугольные импульсы. Длительность этих импульсов и сдвиг фаз между ниМП определ ют В1рем  за1полнени  импульсами тактовой частоты двоичных счетчиков периода 13 и сдвига фаз 9.

В течение одного периода входной частоты в счетчике периода фиксируетс  число, пропорциональное периоду измер емой частоты, а в счетчике сдвига фаз - число, пропорциональное разности фаз между входными сигналами . В течение следующего периода измер емой частоты, по команде с блока 14 уппают на вход общего двоичного счетчика 12 импульсов дл  считывани  информации, занесеиной в счетчики периода и сдвига фаз. Импульсы тактовой частоты на входы счетчиков периода и сдвига фаз в это врем  ие поступают.

Считывание информации со счетчиков периода и сдвига фаз происходит следующем образом. Выходные уровни триггеров счетчиков периода и сдвига фаз управл ют потенциальными входами блоков схем «И-ИЛИ 10, 11. Выходные сигналы триггеров общего двоичного счетчика 12 импульсов подаютс  на импульсные входы блоков схем «И-ИЛИ 10, 11. Эти сигналы формируютс  от отрицательных фронтов соответствующих триггеров и распредел ютс  во времени так, что исключаетс  возможность совпадени  их при сумМИрова-нии на выходах схем «И-ИЛИ 10, 11.

С выхода блока схем «И-Р1ЛИ 11 импульсы поступают на счетчик 16 коэффициентов , а с выхода блока схем «И-ИЛИ 10 через клапан 5 -на цифровой счетчш 15 сдвига фаз. За врем , в течение которого на счетчик коэффициентов поступает 360 импульсов , на цифровой счетчик сдвига фаз проходит число импульсов, пропорциональное фазовому сдвигу между входными сигналами. 360-й импульс, выделенный со счетчика коэффициентов дешифратором 17 и прощедший через блок 14 управлени , закрывает клапан 5. Доступ импульсов на вход цифрового счетчика сдвига фаз прекращаетс . Циф|ровой счетчик сдвига фаз фиксирует результат измерени  сдвига фаз на цифровом табло в градусах.

Одновременно с началом считывани  информации со счетчик01В периода и сдвига фаз, по команде с блока управлени , по одному из входов в единичное состо ние переводитс  триггер 19 управлени , который своим выходом открывает клапан 7 дл  прохождени  с выхода управл емого генератора тактовых частот посто нной тактовой частоты на вход цифрового счетчика частоты. Импульсы посто нной тактовой частоты поступают на вход цифрового счетчика частоты до момента выдачи с дещифратора счетчика коэффициентов через схему «И-ИЛИ 18 на другой вход триггера 19 управлени , который, возвраща сь в исходное состо ние, закрывает клапан 7. Поступление импульсов посто нной тактовой частоты на вход цифрового счетчика частоты прекращаетс .

Импульс, определ ющий момент окончани  лоступлеци  импульсов в цифровой счетчик частоты, выдел етс  дещифрато ром 17 при записи в счетчике 16 коэффициентов некоторого числа Vs, которое равно произведению

Ns nm-NT,(1)

NI-код числа, записанный в счетчике периода и соответствующий периоду измер емой частоты.

Из соотнощени  (1) следует, что при определенном значении NS

,(2)

где jV/ - число, пропорциональное измер емой частоте, так как в известном соотноще )1ИИ

(3)

r.

или

NT-Nf Ns - consi(4)

Дещифратор 17 построен таким образом, что в момент прекращени  счета в счетчике 20 частоты фиксируетс  код числа, выражающего значение входной частоты в герцах.

Дл  работы в щироком частотном диапазоне входных сигналов в устройстве предусмотрен управл емый генератор 8 тактовых частот, который по команде с блока 14 управлени  измен ет частоту заполнени  счетчиков

периода 13 и сдвига фаз 9. Поэтому одному и тому же коду периода NT могут соответствовать различные ча,стоты входного сигнала. Считывание же информации со счетчиков периода и сдвига фаз ведетс  на максимальной

частоте управл емого генератора тактовых частот.

Дл  соблюдени  равенства (2) при изменении частоты заполнени  счетчиков периода и сдвига фаз необходимо мен ть число NS.

Каждой частоте заполнени  соответствует свое число NS. Поэтому при переключении тактовых частот в устройстве одновременно происходит переключение коэффициента - числа NS, насчитываемого счетчиком коэффициентов .

Предмет изобретени 

Цифровой фазометр-частотомер, содержащий формирователи импульсов и управл емый генератор тактовых частот, выходы которых подключены к входам клапанов соответственно в цеп х сдвига фазы и частоты, другие входы которых и управл емый вход генератора соединены с выходом блока управлени , двоичные счетчики сдвига фаз и частоты , подключенные к выходам клапанов, блоки логических схем «И-ИЛИ, соответственно

включенные на выходе счетчиков сдвига фаз и частоты, общий двоичный счетчик импульсов , выходы которого соединены с другими Входами блоков логических схем «И-ИЛИ, цифровой счетчик сдвига фаз, подключенный

через клапан к выходу блока логических схем «И-ИЛИ IB цепи сдвига фаз, другой вход клапана соединен с выходом блока управлени , и клапан на входе цепи общего двоичного счетчика импульсов, соединенный

тактовых частот, отличающийс  тем, что, с целью одновременного измерени  мгновенного значени  разности фаз и частоты, он снабжен донолнительным клапаном, дешифратором , схемой «И-Р1ЛИ, триггером управлени , цифровым счетчиком частоты и счетчиком коэффициентов, вход которого подключен к выходу блока логических схем «И- ИЛИ в цени частоты, а выход-к входу

цифрового счетчика частоты через последовательно соединенные дешифратор, схему «И- ИЛИ, тр-иггер у1пра.влени  и клаиан, другой вход последнего и второй вход схемы «И- ИЛИ соединены с выходом генератора тактовой частоты, причем выход дешифратора подключен к входу блока управлени , а выход последнего соединен с вторы-м входом триггера.