SU432416A1 - Цифровой фазометр - Google Patents

Description

Устройство относитс  к измерительной технике и может быть использовано в автомат 1ке и телемеханике. Известны цифровые фазометры с умножением временного нитервала, основанные на нониусиом методе, который трудно реализуем нрн малых углах сдвига на частотах свыше нескольких дес тков килогерц и, кроме того, требует наличи  двух стабильных генераторов . Вследствие этого на высоких частотах возрастает иогрешность измерени  и усложн етс  схема фазометра. Дл  новышени  точности измерени  нрн малых углах сдвига фаз на высоких частотах в предлагаемом фазометре применены два генератора тока противоположных пол рностей п интегрирующий усилитель в качестве умножител  временного интервала, вход которого через электронный ключ соединен с выходами двух генераторов тока противоположных пол рностей, а выход подключен ко входу нуль-органа. Это дает возможность получить независимость результатов измерени  от частоты входных наир женнй, исключить нз схемы генераторы и уменьнлить погрешности от нестабильности напр жений и токов, так как множитель временного интервала определ етс  отношением токов. Функциональна  схема описываемого фазометра представлена на чертеже. Фазометр содер.жит два входных формировател  / и 2, на которые подаютс  нсследуемые нан 5 жени , выходы .мирователей соединены через схемы совпадени  3 и 4 с управл ющими сходами электронного ключа 5. Через ключ ,5 генераторы 6 и 7 тока противоположных пол рностей подключены ко входу интегрирующего усилител  (интегратора ) 8, а выход усилител  соединен со входом нуль-органа .9. Выход нуль-органа подключен ко входу триггера 10, второй вход которого через схему совпаденн  /У соединен с выходом формировател  1. Выход схемы совпадени  12, к одному входу KOTOpoii нодключен трнггер, а ко второму - выход фор лировател  2, соединен со счетч1п ом 13 нмпульсов . Цифровое отсчетное устройство 14 иодсоедг1неио к выходу счетчика. При действии на выходах формирователей 1 и 2 исследуемых напр жений на их выходах формируютс  опорные имнульсы, сдвинутые на ннтервал времени /д., пронорцнональный сдвнгу фаз фл-: f ФУ .v - О .С J .v где 1х - частота нсследуемых наир жений. Первый опорный имнульс с формнровател  / воздействует через схему совпадени  3 на ключ 4 так, что ко входу интегрирующего усилител  8 подключаетс  генератор тока 6 (/i), который зар жает емкость С пптегратора , н на выходе последнего паир женпе растет по линейному закону.

Одновременно этот импульс устанавливает триггер 10 в положение, соответствующее открытым состо ни м схем совпадени  12 п 4 и закрытым - схем совпадени  3 п //. Второй опорный импульс через ключ 5 отключает генератор 6 и подключает генератор 7 (/2), имеющий противоиоложный знак, в результате чего напр жение на выходе интегратора начинает уменьшатьс , стрем сь изменить пол рноеть. Одновременно через схему совпадени  12 начинаетс  заиолнение счетчика J3 импульсами с частотой fx входных напр жений .

За врем  /д., в течение которого подключен к интегратору генератор 6 (/i), напр жение на выходе интегратора возрастает от нул  на

величину &U ,f.

С/

Через врем  То напр жение на выходе пнтегратора уменьшитс  до нул , вследетвие чего нуль-орган 9 сформирует выходной пмиульс .

В результате схема вернетс  в исходное состо ние, и прохождение импульсов в счетчик прекратитс . Так как изменение напр жени  на выходе интегратора в интервале TO

равно по абсолютпой величине изменению за врем  4-, то

А А

где -f - множитель временного интервала.

/2

Тогда число .V.. подсчитанных импульсов будет равно NX TO (fx.

Представл   сюда значение Го с учетом

выражени  дл  t,-, получим Лд.

/ 2

которое не зависит от частоты исследуемых иаир жений и определ ете  только сдвпгом их фаз и отношением токов интегратора.

Предмет изобретени 

Цифровой фазометр, содержащий входные формирователи, схемы совпадени , электронный ключ, нуль-орган, триггер, счетчик импульсов и цифровое отсчетное устройство, отличающийс  тем, что, с целью иовышени  точности измерени  при малых углах сдвига фаз на высоких частотах, фазометр снабжен двум  генераторами тока иротивоположных пол рностей и интегрирующим усилителем, вход которого через электронный ключ соединен с выходами двух генераторов тока фотивоположных пол рностей, а выход подключен ко входу нуль-органа.