SU374550A1

SU374550A1 -

Info

Publication number: SU374550A1
Application number: SU1672681A
Authority: SU
Priority date: 1971-06-18
Filing date: 1971-06-18
Publication date: 1973-03-20

Description

ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТРDIGITAL PHASOMETER

II

Изобретение относитс к цифровым фазометрам , примен емым дл измерени сдвига фаз двух напр жений.The invention relates to digital phase meters used to measure the phase shift of two voltages.

Известны цифровые фазометры различных модификаций, содержащие в каждом канале последовательно включенные ограничители, дифференцирующие цепи, триггеры, дел щие частоту на два, а на выходе - измерительный триггер и индикаторную часть, состо щую, в свою очередь, из генератора импульсов, вентил «И, подключенного к этому генератору, счетчика импульсов, регистра и формирователей задержанных импульсов сброса счетчика в нуль и импульсов переноса кода на регистр.Digital phase meters of various modifications are known, containing in each channel series-connected limiters, differentiating circuits, triggers dividing the frequency by two, and at the output - a measuring trigger and indicator part, consisting, in turn, of a pulse generator, valve "And connected to this generator, pulse counter, register, and shapers of delayed pulses for resetting the counter to zero and code transfer pulses to the register.

Недостатком известных цифровых фазометров , измер ющих углы в пределах О-360°, вл етс наличие зон нечувствительности при определенных значени х фазового сдвига, особенно при наличии помех. Другим недостатком (при делении частоты сигнала) может быть неоднозначность показаний.A disadvantage of the known digital phase meters that measure angles from 0 ° to 360 ° is the presence of dead zones at certain values of the phase shift, especially in the presence of interference. Another disadvantage (when dividing the frequency of the signal) may be ambiguity.

Цель изобретени - получение однозначных устойчивых показаний в диапазоне О- 360°.The purpose of the invention is to obtain unambiguous stable readings in the range of O- 360 °.

Дл этого в предлагаемом устройстве к выходу вентил «И, подключенного к генератору , подсоединены два дополнительных счетчика, причем выходы разр дов каждого из них подключены к дешифратору, каждый из трех выходов которого подсоединен к вхоБИБЛИОТЕКАTo do this, in the proposed device, two additional counters are connected to the output of the AND gate connected to the generator, the outputs of the bits of each of them are connected to the decoder, each of the three outputs of which is connected to the inputs of the PLAYER.

ду соответствующего вентил -формировател , второй вход которого подключен к формирователю задержанных импульсов, а выход - к вентил м «И в каждом разр де соответствующего счетчика.The corresponding valve of the former, the second input of which is connected to the delayed pulse shaper, and the output to the valves And in each section of the corresponding counter.

На чертеже представлена функциональна схема предлагаемого фазометра.The drawing shows the functional diagram of the proposed phase meter.

Фазометр состоит из двух каналов, в каждом из которых последовательно включены ограничители 7 и 2, дифференцирующие цепи 3 и 4, триггеры-делители 5 и б частоты на «два, дифференцирующие цепи 7 н 8, измерительного триггера 9, схемы W задержки, имнульсно-потенциального вентил «И //, генератора 12 импульсов дополнительного триггера 13, схемы 14 задержки, импульсно-потенциального вентил «И 5, формировател }6 задержанных импульсов, вентилей-формирователей 17, 18 и 19, триггеров-счетчиков 20, 21 и 22, регистра 23, дешифратора 24, вентилей 25-30, устройства 37 цифровой индикации .The phase meter consists of two channels, in each of which limit switches 7 and 2, differentiating circuits 3 and 4, triggers-dividers 5 and b of frequency into “two, differentiating circuits 7 and 8, measuring trigger 9, delay circuit W, impulse potential gate “AND //, generator 12 pulses of additional trigger 13, delay circuit 14, pulse-potential gate“ AND 5, driver} 6 delayed pulses, gate-formers 17, 18 and 19, trigger counters 20, 21 and 22, register 23, decoder 24, valves 25-30, 37 digital devices oh indication.

Каналы фазометра работают, как в обычно .м электронном фазометре. Однако на триггер 9 запускающие импульсы не могут прийти одновременно, благодар цепи, состо щей из триггера 13, схем 14 и 10 задержек и импульсно-потенциального вентил «И 15. Благодар схеме 14 задержки отрицательна полуволна напр жени на выходе триггера 13 больше положительной, например, на 1/18 часть периода . Вентиль 15 открываетс положительным потенциалом, поэтому в диапазоне изменений углов до 380° он будет закрыт. При условии, что вентиль 15 закрыт, запускающие импульсы на триггер 9 никогда не приход т одновременно, благодар схеме 10 задержки, поэтому при диапазоне изменений углов до 380° будут устранены зоны нечувствительности триггера. При иных фазовых соотношени х в каналах, например, когда запускающие импульсы могут прийти на триггер 9 с малым интервалом, вентиль /5 открываетс , пропуска импульс, и триггер-делитель 6 однократно перебрасываетс . При этом устран ютс неблагопри тные временные соотнощени между сигналами на входе триггера 9. Пусть емкость счетчика позвол ет регистрировать до 10 импульсов, а величина задержки схемы 10 равна приблизительно 1/36 части полупериода колебаний на выходе триггера-делител 5. При прин тых величинах задержек схем 10 и 14 и при условии, что одному импульсу соответствует 1°, на выход вентил fl за один цикл могут прийти от 10 до 389 импульсов. В дополнительный триггер-счетчик 20 до начала счета заноситс код 340°, в триггерсчетчик 21 - код минус 380°, а в триггерсчетчик 22 - код минус 20° (обратным кодом ) . Начальные коды устанавливаютс импульсом с первого выхода форь1ировател 16. Если по окончании счета в счетчике 20 записаны три сотни и п ть дес тков числа, то на выходе А дешифратора 24 по вл етс напр жение , открывающее вентиль-формирователь 17 и им формируетс импульс переноса кода на регистр из счетчика 20. Если через вентиль 11 прошло менее 20 и не менее 10 импульсов (соответствует показани м от 350 до 359°), то код на регистр будет перенесен из счетчика 20. Если по окончании счета в счетчике 21 за- .„. писаны «О сотен и «О дес тков числа, то на выходе В дешифратора 24 по вл етс напр жение , открывающее вентиль-формирователь 18 и им формируетс импульс переноса кода на регистр из счетчика 21. Таким образом, если через вентиль 11 прошло от 380 до 389 импульсов (соответствует показани м от О до 9°), то код на регистр будет перенесен из счетчика 21. При отсутствии одновременно напр жений на выходах А и В разрешающий потенциал по вл етс на выходе С дешифратора 24. В этом случае открываетс вентиль-формирователь 19, им формируетс импульс переноса кода на регистр из счетчика 22. Таким образом, если через вентиль 11 прошло от 20 до 379 импульсов (соответствует показани м от О до 359°), то код на регистр будет перенесен из счетчика 22. Перенос кода на регистр совпадает с моментом по влени импулЬса на втором выходе формировател 16. Имнульс на этом выходе по вл етс после окончани счета. Импульсом с третьего выхода регистр предварительно устанавливаетс на «О. Если за один цикл через вентиль «И прошло 389 импульсов, то показани (9°) снимаютс со счетчика 21. При увеличении сдвига фаз до 10° (число импульсов на выходе вентил и увеличиваетс до 390) открываетс вентиль 15, триггер-делитёЛЬ 6 однократно перебрасываетс , измен число импульсов, проход щих за один цикл через вентиль 11, на 360°. В рассматриваемом случае число импульсов уменьшаетс до 30, показани снимаютс со счетчика 22 и составл ют 10°. Аналогичный переход с одного из счетчиков на соседний можно проследить и при непрерывном уменьшении разности фаз. Указанные ранее соотношени между величинами задержек схем 10 и 14 i соответствующими начальными кодами в счетчиках, а также кодами, при которых открываютс определенные вентили-формирователи, были приведены в качестве примера. Таким образом, показани данного фазометра всегда будут лежать в диапазоне О- 360°, а зоны нечувствительности отсутствуют при подаче на вход фазометра сигналов с любой разностью фаз. Предмет изобретени Цифровой фазометр дл измерени сдвига фаз двух напр жений, содержащий в каждом канале последовательно включенные ограничитель , дифференцирующую цепь, триггер-делитель частоты на два и еще одну дифференцирующую цепь, а на выходе - измерительный триггер и индикаторную часть, состо щую , в свою очередь, из генератора счетных импульсов, вентил «И, подключенного к этому генератору, основного счетчика, формировател задержанных импульсов, вентилей «И в каждом разр де счетчика, регистра и устройства цифровой индикации, отличающийс тем, что, с целью получени однозначных устойчивых показаний в диапазоне 0-360°, к выходу вентил «И, подключенного к генератору , подсоединены два дополнительных счетчика , причем выходы разр дов каждого из ннх подключены к дешифратору, каждый из рех выходов которого подсоединен к входу соответствующего вентил - формировател , второй вход которого подключен к формирователю задержанных импульсов, а выход - к вентил м «И в каждом разр де соответствующего счетчика.Phase meter channels operate as in the usual electronic phase meter. However, trigger 9 cannot be triggered at the same time, thanks to the circuit consisting of trigger 13, delay circuits 14 and 10, and potential-impulse gate AND 15. Due to delay circuit 14, the half-wave voltage at the output of trigger 13 is more positive, for example , on 1/18 of the period. The valve 15 opens with a positive potential, therefore it will be closed in the range of changes in angles up to 380 °. Provided that the valve 15 is closed, the triggering pulses on the trigger 9 never arrive at the same time, thanks to the delay circuit 10, therefore, with a range of changes of angles up to 380 °, the dead zones of the trigger are eliminated. With other phase relationships in the channels, for example, when the trigger pulses can arrive at trigger 9 at a small interval, the valve / 5 opens, passes a pulse, and trigger-divider 6 is flung once. This eliminates the unfavorable temporal relationship between the signals at the input of the trigger 9. Let the counter capacity allow you to register up to 10 pulses, and the delay of circuit 10 is approximately 1/36 of the half-period of the oscillations at the output of the trigger divider 5. With the received delay values circuits 10 and 14, and provided that one pulse corresponds to 1 °, 10 to 389 pulses can arrive at the output of the fl valve in one cycle. To the additional trigger counter 20, the code 340 ° is entered before the start of the counting, the code 214 is assigned to the trigger meter 21, and the code 20 ° to the trigger meter 22 (reverse code). The initial codes are set as a pulse from the first output of the driver 16. If at the end of the counting in the counter 20 three hundred and five dozen numbers are written, then the output A of the decoder 24 has a voltage that opens the driver forming the gate 17 and generates a code transfer pulse to the register from the counter 20. If less than 20 and at least 10 pulses passed through the valve 11 (corresponds to indications from 350 to 359 °), then the code will be transferred to the register from the counter 20. If after the end of the counting in the counter 21, - „ . If "About hundreds and" About tens of numbers, then the output B of the decoder 24 appears voltage, opening the gate-forming 18 and it forms a pulse transfer code to the register from the counter 21. Thus, if through the valve 11 passed from 380 up to 389 pulses (corresponds to indications from 0 to 9 °), the code will be transferred to the register from counter 21. If there is no voltage at the outputs A and B simultaneously, the enabling potential appears at output C of the decoder 24. In this case the valve opens former 19, it forms a code transfer pulse to the register from counter 22. Thus, if 20 to 379 pulses passed through valve 11 (corresponding to indications from O to 359 °), then the code to the register will be transferred from counter 22. The code transfer to the register coincides with the moment of occurrence of the pulse at the second output of the imager 16. The pulse on this output appears after the end of the counting. With a pulse from the third exit, the register is preset to "O. If 389 pulses passed through one cycle through the gate, the readings (9 °) are taken from counter 21. As the phase shift increases to 10 ° (the number of pulses at the output of the valve increases to 390), valve 15 opens, trigger splitter 6 once is thrown, by changing the number of pulses passing in one cycle through the valve 11, by 360 °. In this case, the number of pulses is reduced to 30, the readings are taken from counter 22 and are 10 °. A similar transition from one of the counters to the next one can be traced with a continuous decrease in the phase difference. The previously mentioned relationships between the delay values of the circuits 10 and 14 i with the corresponding initial codes in the counters, as well as the codes at which certain gate-formers are opened, were given as an example. Thus, the readings of this phase meter will always lie in the range O – 360 °, and dead zones are absent when signals are fed to the phase meter with any phase difference. The subject of the invention A digital phase meter for measuring the phase shift of two voltages, containing in each channel a series-connected limiter, a differentiating circuit, a trigger-frequency divider into two and another differentiating circuit, and at the output a measuring trigger and an indicator part, the turn, from the generator of counting pulses, the valve “And, connected to this generator, the main counter, the generator of delayed pulses, the valves“ And in each discharge of the counter, the register and the digital display device, characterized in that, in order to obtain unambiguous stable readings in the range of 0-360 °, two additional counters are connected to the output of the AND gate connected to the generator, and the bit outputs of each of them are connected to the decoder, each of the pex outputs of which are connected to the input of the corresponding fan-former, the second input of which is connected to the driver of the delayed pulses, and the output to the valves And in each section of the corresponding counter.