SU600472A1 - Цифровой фазометр мгновенных значений - Google Patents

Description

Изобретение отпоситс  к области измерительной техники и может быть иснользовано при измерении как мгновенных фазовых сдвигов , так и статистических характеристик флуктуации фазы сигналов.

Известны фазометры с промежуточным врем -нмпульсиым преобразователем, в которых мгновенный фазовый сдвиг преобразуетс  в пронорциональныи ему интервал времени. Такие фазометры имеют формирователь интервала времени, эталоиныи генератор, управл емый вентиль, счетчик импульсов и регистрируюпл .ее устройство .

Иодобпое построение фазометров позвол ет с помощью их измер ть либо текущее мгновенное значение фазовых сдвигов, либо среднее значение фазового сдвига в течение выбранного цикла измерени .

Паиболее близким по технической сущности  вл етс  цифровой инфранизкочастотпый фазометр-частотомер , содержащий формирователь и блок управлени , выход и вход которых объединены. Кроме того, он имеет управл емые вентили, два счетчика импульсов, поразр дпо св занных между собой с помощью схемы переноса, эталонный генератор и регистрирующее устройство 2J.

В известном фазометре-частотомере весь цикл измерени  разбит на отдельные такты, в нервом из которых проводитс  анализ частоты

входных сигналов. Затем измер етс  мгновей ное значение фазового сдвига и в течение многих периодов колебани  входных сигналов длитс  ариф.метическа  операци , св занна  с вычислением результата измерени . При зто.м фазовый сдвиг в момент вычислений может существенно изменить свою величину и даже достичь .максимального значени , однако , фазо.метр-частотомер на это не реагирует.

Цель пзооретеип  - измерение максимального .мгновенного зиачепи  сдвига фаз.

Дл  этого в цифровой фазометр мгновенных зпачений, содержащий формирователь и блок управлени , выход и вход которых объединены и подключены ко входу цепочки, состо щей из последовательно подключенных управл е.мых вептилей, эталонный генератор, подключенный ко второму входу первого вентил  уном нутой ценочкп, регистрирующее устройство и два счетчика импульсов, введены схема сравнени  кодов и триггер, раздельный вход которого св зан с выходом блока управлени  п со вторы.м входом первого счетчика , нри это.м схема сравнени  кодов соединена своими равнозначными входами с выхода .ми однои.менных разр дов обонх суммирующих счетчиков импульсов, вход каждого из которых пспосрсдствсино св зан с выходом соответствующего вентил , а выход схемы сравнени  кодой со иходом триггера, соединенного по выходу со вторым входом второго вентил .

На фиг. 1 представлена структурна  схема цифрового фазометра мгновенных значений; на фиг. 2 - временные диафрагмы, но сн ющие работу устройства.

Цифровой фазометр мгновенных значений содержит формирователь 1 и св занный с ним блок 2 управлени , эталонный генератор 3, последовательно включенные управл емые вентили 4 и 5. К свободному входу вентил  4 подключен эталонный генератор 3, а к свободному входу вентил  5 нодключен выход триггера 6, имеющего раздельные входы. Суммирующие счетчики 7 и 8 поразр дно св заны меладу собой с номощью схемы 9 сравнени  кодов, кроме того, к счетчику подключено регистрирующее устройство 10.

Формирователь 1 представл ет собой устройство , которое формирует временный интервал в (см. фиг. 2), пропорциональный мгновенному фазовому сдвигу между исследуемым а и опорным б колебани ми. Иа этом же чертеже импульсы г по сн ют работу блока 2 управлени .

Схема 9 построена таким образом, что высокий потенциал напр жени  на ее выходе имеет место только тогда, когда счетчиками 7 и а зафиксировано одинаковое число имнульсов. В противном случае схема 9 выдает нулевой нотенциал.

С целью четкого изложени  носледующего материала обозначают нулевой нотенциал логическим нулем (лог. «О), а высокий потенциал- логической единицей (лог. «1).

Ь исходном состо нии, когда на входы фазометра сигналы не ностунают, управл емый вентиль 4 закрыт лог. «О с выхода формировател  1, а управл емый вентиль 5 открыт лог. «1 с выхода триггера б. В суммирующие счетчики 7 и S записано чнсло, равное нулю. 11 как результат этого, на схему 9 с идентичных разр дов счетчиков 7 и 8 поступают потенциалы одинаковой величины. При этом на выходе схемы 9 присутствует лог. «1.

При поступлении исследуемого сигнала и опорного колебани  на входы формировател  1, на выходе носледнего по вл етс  импульс в (фиг. 2). Этот импульс поступает в блок управлени  2 и открывает вентиль 4. Через открытые вентили 4 и 5 импульсы эталонного генератора 3 подсчитываютс  счетчиками 7 и 8. После окончани  импульса в вентиль 4 закрываетс , и работа счетчиков 7 и 8 прекращаетс . В этот момент времени блок унравлени  2 выдает сигнал г (фиг. 2), который устанавливает счетчик 7 в исходное состо ние и перебрасывает триггер 6 в другое устойчивое состо ние. Триггер 6 закрывает вентиль 5. Такие образом, в течение одного периода колебаний исследуемых сигналов в счетчик 8 оказываетс  записанным число импульсов, пропорциональное мгновенному значению фазового сдвига.

Во второй период колебаний исследуемых

сигналов формирователь 1 вновь вырабатывает импульс напр жени , длительность которого пропорциональна новому мгновенному значению сдвига фаз. Этот импульс поступает в блок управлени  2 и открывает вентиль 4. Теперь уже работает только счетчик импульсов 7, так как в предыдущий момент времени лог. «О с выхода триггера 6 закрывает вентиль 5. Такое состо ние триггер б сохран ет до тех нор, нока на его раздельный вход не поступит лог. «1 с выхода схемы 9. Как только счетчико.м 7 будет зафиксировано число импульсов, равное предыдущему результату измерени , схема сравнени  кодов 9 опрокидывает триггер 6. Вентиль 5 открываетс , происходит дозапись импульсов в счетчик 8. После окончани  импульса в (фиг. 2) вентиль 4 закрываетс , и работа счетчиков 7 и 8 прекращаетс . Блок управлени  2 виовь выдает сигнал г (фиг. 2), который устанавливает счетчик 7 в исходное положение и опрокидывает триггер 6. Количество импульсов, дозаиисанное в счетчик 8, пропорционально увеличению мгновенного фазового сдвига по сравнению с предыдущим значением.

Если носледующее значение мгновенного фазового сдвига оказываетс  меньще предыдущего , то схема сравнени  кодов 9 не воздействует на триггер 6. Количество импульсов, зафиксированное в счетчике 8, не измен етс . Таким образом, устройство обеспечивает измерение мгновенных фазовых сдвигов с регистрацией максимального из них в течение выбранного цикла измерени .

Цифровой фазометр мгновенных значений выгодно отличаетс  от прототииа, так как обладает расщирениыми функциональными возможност ми . Данным фазометром можно измер ть как текущее значение, так и максимальное мгновенное значение сдвига фаз. Причем расщирение функциональных возможностей фазометра св зано с упрощением его схемы но сравнению с известны.м. В данном фазометре отсутствует делитель частоты, а сложный блок управлени , содержащий реверсивный счетчик импульсов, заменен простым одновибратором.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР №363932, кл. G 01R 25/00, 02.06.70.

2.Авторское свидетельство СССР №489485, кл. G 01R 25/00, 1965.

Ш. П..ПП

V7 V V