SU443330A1 - Измеритель фазового сдвига дл фазовых систем автоматического управлени - Google Patents

Description

1

Измеритель относитс  к фазоизмерительной технике.

Известен измеритель фазового сдвига дл  фазовых систем автоматического регулировани , содержащий два формировател  пр мо угольных импульсов, генератор образцовой частоты, инвертор, две схемы совпадени , регистрирующий счетчик и электронный ключ.

Недостатком известного устройства  вл етс  невозможность получени  частотной независимости коэффициента пропорциональности между фазовым сдвигом и показани ми измерител , а также невысока  точность.

Дл  получени  частотной независимости коэффициента нропорциональности между фазовым сдвигом и показани ми измерител , расщирени  предела измерени , а также получени  цифрового и аналогового выхода с учетом знака фазового сдвига предлагаемый измеритель снабжен схемой неравнозначности , включенной между выходом одного формировател  пр моугольных импульсов и входом электронного ключа; делителем частоты, включенным между выходом генератора образцовой частоты и входом второго формировател , выход которого св зан со вторым входом схемы неравнозначности и со входом инвертора; триггером знака фазового сдвига, раздел.ьны,е входы котор.ого подключены к выходам двух схем совпадений, а также снабжен преобразователем «код-аналог, одним входом подключенным к выходу триггера знака , и оперативной пам тью, включенной между вторым входом преобразовател  «код-аналог и выходами триггера знака через дополнительные схемы совнаденн , вторые входы которых св заны со входами нервых схем совпадений .

В предлагаемом измерителе входное возмущение , задаваемое в виде частоты /з. и частота модул ции /о св заны посто иным коэффициентом К, что дает независимость коэффициента нропорциональности между его выходом и фазовым сдвигом. Кроме того, подсоединение раздельных входов триггера знака к выходам двух схем совпадений, а его выходов ко в.ходам преобразовател  «код-аналог и двух других схем совпадений позвол ет получать знак фазового сдвига в пределах ±2   эл. рад., а подключение преобразовател  «код-аналог через оперативную нам ть к регистрирующему счетчику дает возможность иметь выходное значение фазового сдвига не только в цифровом виде, но и в аналоговом.

На чертеже приведена блок-схема описываемого измерител , содержащего формирователи 1, 2 пр моугольных импульсов, инвертор 3, схемы совнадений 4-7, электронный ключ 8, регистрирующий счетчик 9, управл емый генератор 10, делитель 11 частоты, схему неравнозиачпостн 12, триггер знака 13, оперативную пам ть 14 и преобразователь 15 «код-аналог .

Устройство работает следующим образом.

Формирователи 1 и 2 формируют пр моугольные импульсы, длительности которых равны периодам частоты задани  f и частоты обработки /обр. Частота задани  /:; нолучаетс  делением частоты /о управл емого генератора 10 на коэффициент К делител  11, а частота обработки поступает из системы автоматического регулировани  от частотного датчика. С выхода формирователей 1 и 2 пр моугольные импульсы поступают на схему неравнозначности 12, и на ее выходе получаютс  импульсы , длительность которых пропорциональна фазовому сдвигу, а частота равна частоте /3. Эти импульсы поступают на один вход электронного ключа 8, а на другой вход его поступают импульсы /о от управл емого генератора . В итоге на выходе электронного ключа получаем модулированные высокой частотой /о импульсы, длительность которых нропорциональна текущему фазовому сдвигу. Эти промодулированные импульсы поступают на вход регистрирующего счетчика 9. Емкость счетчика равна коэффициенту делени  делител  П. Тогда в длительность периода fa уложитс  N импульсов о. равное К, что соответствует максимальному выходному напр жению измерител  фазового сдвига и углу сдвига , равному 2  . При необходимости изменени  частоты /3 измен ем частоту fo. Таким образом, периоду частоты соответствует одпо и то же число импульсов частоты fo, а имепно - К.

Число импульсов Л- , подсчитанное регистрирующим счетчиком 9 сдвига фазы, равно где Го - период частоты модул ции, t - длительность импульса, пропорциональна  фазовому сдвигу. Фазовый сдвиг при таком способе измерени  равен: - (эл. рад),(2) где Т -период частоты fa. Тогда, подставл   значение т из выражени  (1) в выражение (2) и учитыва , что получим Таким образом видно, что число, записанное в регистрирующем счетчике, пропорционально фазовому сдвигу и не зависит от частоты /3. Знак фазового сдвига определ етс 

443330

с помощью схем совнадений 4 и 5, инвертора 3 и триггера знака 13. Дл  этого выход формировател  2 нодключен ко входам схем совпадений 4 и 5, к двум другим входам которых подсоединен выход формировател  1: к схеме совпадени  5 - непосредственно, а к схеме совпадени  4 - через инвертор 3. В итоге с выходов схем совпадени  нолучаем импульсы в зависимости от знака фазового сдвига: при

одном знаке фазового сдвига имнульсы получаем с выхода схемы совпадени  4, при другом - с выхода схемы совпадени  5. Выходы схем совпадени  4 и 5 подключены к раздельным входам триггера знака 13, состо ние которого будет онредел тьс  знаком фазового сдвига. Одно нлечо триггера знака 13 подключено к знаковому входу преобразовател  «код-аналог. Оба парафазные выходы триггера знака 13

подключены ко входам схем совпадений 6 и 7 соответственно. На два других входа схем совпадений 6 и 7 поступают импульсы с выходов формирователей 2 и I соответственно. В зависимости от знака фазового рассогласовани  на выходе схем совпадени  6 и 7 по вл ютс  импульсы, которые поступают на входы оперативной пам ти 14 и переписывают ниформацию из регистрирующего счетчика 9 в оперативную пам ть 14 в пр мом или обратиом коде. Это необходимо дл  преобразовани  цифровой информации счетчика 9 в аналоговую с учетом зиака. Перенисанна  информаци  из оперативной пам ти 14 подаетс  в преобразователь 15, где преобразуетс  в аналоговую величину с учетом знака.

При необходимости получени  измерений в цифровом виде можно снимать информацию со счетчика 9 или с оперативной пам ти 14. Предмет изобретени  Измеритель фазового сдвига дл  фазовых систем автоматического управлени , содержащий два формировател  нр моугольных импульсов , инвертор, две схемы совпадени , генератор образцовой частоты, регистрирующий счетчик и электронный ключ, отличающийс  тем, что, с целью нолучени  частотной независимости коэффициента пропорциональности между фазовым сдвигом и ноказани ми измерител , цифрового и аналогового выхода с учетом знака фазового сдвига, а также расН1иреии  предела измерени , он снабжен схемой неравнозначности, включенной между выходом одного формировател  пр моугольных импульсов и входом электронного ключа; делителем частоты, включенным между выходом генератора образцовой частоты и входом второго формировател , выход которого св зан со вторым входом схемы неравнозначности и со входом инвертора; триггером знака фазового сдвига, раздельные входы которого подключены к выходам двух схем совпадений, а также снабжен преобразователем «код-аналог, одним входом подключенным к выходу триг5

гера знака, и оперативной пам тью, включенной между вторым входом преобразоватеоТЯ «код-аналог и выходами триггера знака че6

рез дополнительные схемы совпадени , вторые входы которых св заны со входами первых схем совпадений.