SU402819A1 - Электронный фазометр - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике и можте быть использовано при измерении больших изменений фазы переменного напр жени .

Известны электронные фазометры, в которых измерение разности фаз двух переменных напр жений (сигналов) основано на измерении временного интервала между моментами перехода черев нуль каждого из входных сигналов . Известный фазометр состоит из двух входных формирователей импульсов, соединенных с триггером, выход которого соединен с одним и входов схемы совпадени , второй вход которой подключен к генератору импульсов заполнени , а выход - ко входу второй схемы совпадени , а выход этой схемы соединен со счетным входом счетчика импульсов, а второй вход-с выходом врем задающего устройства , второй выход которого подключен ко входам начальной установки счетчика.

Однако часто требуетс  точное знание фазы , плавно измен ющейс  от какого-либо начального значени  на величину, значительно превышающую 360°. Известные фазометры дл  этой цели непригодны.

Целью изобретени   вл етс  расширение пределов однозначного измерени  сдвига фаз с сохранением высокой точности и малого времени измерени . Сущность изобретени  заключаетс  в установке счетчика импульсов перед

началом каждого счета в состо ние «п-ЗбО, где п - целое число (в том числе и нуль), и суммировании счетчиком приход щих импульсов с этим начальным числом. Выбор значени  п основан на запоминании числа скачков скважности имлульсов на выходе триггера, которые наблюдаютс  при переходах фазового сдвига через значени , кратные 360°. На чертеже представлена схема фазометра.

Предлагаемый фазометр состоит из двух формирователей импульсов 1 и 2, соединенных с триггером 3, два плеча которого соединены соответственно со входами двух схем совпадени  4 и 5. Вторые входы этих схем подключены к генератору импульсов заполнени  б, а выходы - ко входам управл емого коммутатора 7. Выход коммутатора подключен ко входу схемы совпадений 8, второй вход которой соединен с врем задающим устройством 9, а

выход - со счетным входом счетчика импульсов 10. К одному из плеч триггера подключены также соединенные последовательно интегрирующа  цепь 11 и дифференцирующа  цепь 12. Выход последней подключен к счетному входу реверсивного счетчика импульсов 13, выходы которого соединены со входами двух дешифраторов 14 и 15. Выход дещифратора 14 подключен к управл емому входу коммутатора 7, выходы дешифратора 15-ко входам начальной установки счетчика импульсов

10. Дешифратор 15 имеет также дополнительный выход, соединенный со вторым выходом врем задающего устройства 9.

Работа многих элементов предлагаемого фазометра (формирователей импульсов, триггера , схем совпадени , счетчика импульсов) мало отличаетс  от описани  известного фазометра . Существенные различи  состо т в следующем .

К одному из плеч триггера подключены интегрирующа  и дифференцирующа  цепи И, 12, назначение которых - вы вл ть скачки скважности импульсов на выходе триггера. Реверсивный счетчик 13 снабжен устройством, различающим положительные и отрицательные импульсы, так что счет положительных импульсов производитс  в пр мом направлении , а отрицательных - в обратном. Реверсивный счетчик 13 с помощью дешифраторов 14 и 15 управл ет работой основного счетчика 10. Реверсивный счетчик 13 сна-бжен устройством , различающим положительные и отрицательные импульсы, так что счет ноложительных импульсов производитс  в пр мом направлении , а отрицательных - в обратном. Реверсивный счетчик 13 с помощью дещифраторов 14 и 15 управл ет работой основного счетчика 10. Дешифратор 14 предназначен дл  управлени  коммутатором 7. В зависимости от состо ни  реверсивного счетчика на выход коммутатора поступают имлульсы от одной из схем совпадени  4 или 5. Пачки импульсов на выходах этих схем  вл ютс  взаимодополн ющими . При переходе фазового сдвига через нулевое значение число импульсов на одном из входов коммутатора вначале уменьщаетс  до нул , затем скачком увеличиваетс . Число же импульсов на втором входе в этот момент скачком падает до нул  и затем продолжает увеличиватьс .

Таким образом, если в области положительных значений фазы производить счет импульсов на выходе одной из схем совпадени  (например , схемы 4), а в области отрицательных значений - на выходе другой (например, схемы 5), то можно получить диапазон однозначности фазы от -360° до -f-360° благодар  информации о знаке фазы. Эта информаци  снимаетс  с выхода дешифратора, который управл ет работой коммутатора 7. Дальнейшее расширение диапазона однозначности осуществл етс  с помощью дешифратора 15. Он предназначен дл  установки счетчика 10 в определенное состо ние перед началом каждого счета. Сущность работы дешифратора 15 состоит в том, что импульс сброса поступающий на его вход от врем задающего устройства 9, попадает на определенные выходы дешифратора в зависимости от состо ни  реверсивного счетчика 13. Реверсивный счетчик запоминает, сколько произошло скачков скважности и в каком направлении, таким образом, однознач,но определ   значение фазового сдвига при каждом счете импульсов основным счетчиком 10.

Перед началом измерений реверсивный счетчик устанавливаетс  в такое состо ние, при котором сброс основного счетчика происходит до нул  (п 0) или другого начального значени , определ емого конкретными услови ми измерений. В дальнейщем при работе измер емые фазовые сдвиги оказываютс  «прив занными к выбранному начальному значению и однозначно определ етс  (с учетом этого выбора ) в большом диапазоне, ограниченном лишь емкостью пам ти (и числом  чеек) реверсивного счетчика. Врем  измерени  и св занные с ни-м точность и разрешающа  способность фазометра остаютс  теми же, что и

у известного, поскольку число импульсов в начке и частота их следовани  не измен ютс .

Предмет изобретени 

Электронный фазометр, содержащий на входах два формирующих устройства, выходы которых подключены к триггеру, схемы совпадени , генератор импульсов заполнени , отличающийс  тем, что, с целью расширени  диапазона однозначного измерени  сдвигов фазы при сохранении высокой точности и малого времени измерени , два плеча упом нутого триггера соединены со входами двух схем совпадени , вторые входы которых подключены к генератору импульсов заполнени , а выходы - соответственно к двум входам управл емого коммутатора, при этом к одному из плеч триггера подключены соединенные последовательпо интегрирующа  и

дифференцирующа  цепи, а выход последней соединен со счетным входом дополнительного реверсивного счетчика импульсов, выходы которого подключены ко входам двух дещифраторов , причем выходы одного из дешифраторов соединены со входами начальной установки основного счетчика импульсов, а выход второго соединен с управл емым входом упом нутого коммутатора, выход которого через схему совпадени  подключен к счетному

входу основного счетчика импульсов.