SU610028A1 - Фазометр - Google Patents

Description

. , . Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дп  преобразовани  фазовых сдвигов между двум  напр жени ми в посто нное напр жение. Известен цифровой фазометр мгновенного значени , позвол ющий преобразовать фазовый сдбиг в цифровой код. Такойфазометр основан на кодировании временных интервапов , пропорциональных временным фазовым сдвигам и периодам входных сигналов, с последующим вычислением отношени  этих кодов и содержит преобразователи временных интервалов и периодов исследуемых сигналов в коды, арифметическое устройство, вычисл  ющее отношение полученных кодовой блок уп равлёни  jlj. Основным недостатком такого фазометра  вл етс  его сложность. Известен фазометр гпе преобразование фазового сигнала в посто нное напр жени су щественно упрощаетс , при этом выходное посто нное напр жение получают путем форм ровани  импульсного напр жени , длительнос импульсов которого пропорциональна временному фазовому сдвигу, а период повторени  периоду исследуемых сигналов. Попученное импульсное напр жение нормируетс  по ампаитуде и осредн етс . Выходное напр же.ние пропорциональное посто нное сост&вп к ией рассматриваемого импульсного напр жени , будет пропорционально фадовому сдвигу исспедуемых сигналов. 2д. Недостатком данного преобразоватйп  у ъп етс  малое быстродействие, что св зано с наличием в таких фазометрах инерционности в виде сглаживающего (обычно ЯС)фипьтра. Цель изобретени  - повышение быстродействи  преобразовател . Указанна цель достигаетс  тем, что в фазометр, содержащий устройство управлени , два KOToptwo соединены с выходами входного устройства, а один иа выходов со входом осредн ющего устройства, выход которого  вл етс  выходом всего устройства, введены запоминающие устройства напр жений , пропорциональных временному фазовому сдвигу и периоду вхойиых сигналов, перекидной ключ, схема сравнени , врем  - импуиьсный преобразователь и два раз;вертывающих устройства, предегва ающие собой разр дны

каючн и последовательные RC-цепочки с разными посто нными времени, общие точки которых через разр дные ключи объединены с общей шиной фазометра, при этом обща  точка 1 С-цепочки с большей посто нной времени через запоминающие устройства и перекидной ключ, управл емые входы которых соединены с соответствующими выходами устройства управлений, соединена с первым входом схемы сравнени , а обща  точка RC-цепоч-. ки с меньщей посто нной времени подключена ко второму входу схемы сравнени , выход которой соединен с третьим входом уст-« ройства управпени . один иэ выходов которого соединен с управл емым входом разр дного ключа RC-цепочки с большей посто нной времени непосредственно, а с разр дным ключем RC-цепрчки с меньшей посточнной . времени - через врем  - импульсный преоб разователь, потенциальный вход которого

соединен с выходом запоминающего устройст напр жени , пропорционального периоду входных сигналов, а выход подсоединен к четвертому входу устройства управлени , при этом выводы резисторов 1 О-цепочек объединены с шиной источника посто нного напо жени .

На фиг. Г приведена функциональна  схема устройства.

Она содержит устройство управлени  .1, разр дный ключ 2, конденсатор 3 и резистор 4 RC-цепочки 5 с большей посто нной времени, запоминающие устройства б и 7 напр жений, пропорциональных временному фазовому сдвигу и периоду входных сигна- лов, перекидной ключ 8, схему сравнени . 9, конденсатор 10 и резистор 11 RC-цепочки 12 с меньшей посто нной времени, разр дный ключ 13, врем -импульсн)ый преобразователь 14 и осредн ющее устройство 15.

На фиг. 2 приведены временные диаграммы .

Входной сигиап в виде двух напр ж&нйй, 480 тота следовани  которых f х Фазовый сдвиг Ч поступает на устройствоД.ксзторое формирует из этих напр жений ингервапы, равньй соответственно периоду временному фазовому сдвигу.Д-Ь исследуемых сигналов (фиг. 2, а и б).

В течение времени Т. ключ 2 раамыка етс  и напр жение на конденсаторе 3 нарастает . С окончанием пер и ода к л юн 2 за- мыкаетс  и разр жает ковденсатор 3 и . Напр жение на конденсаторе 3 в мометаы времени ДНЬ и Tgjt равные соответственно 0 и U2 запоминаютс  устройствами 6 и 7, Дл  указанных напр жений с учетом временных диаграмм, приведенных на фиг. 2, можно записать

.)(1)

и.,-- Е(),(ц

где Uj - посто нна  времени цепочки, выполненной на кондеасатс е 3 и резисторе 4;

Е - посто нное напр жение, питающее схему.

С выходов устройство 6 и 7 напр жени  Uj и и поступают через ключ 8 на первый вход схемы сравнени  9, второй вход которой соединен с общей точкой конденсатора 1О и резистора 11. Работой ключа 8 управл ет устройство управлени  1.

В исходном состо нии ключ 8 устанавливаетс  в положение, указанное на фиг. 1. Ключ 13 разомкнут. Налр жение на конденсаторе Ю нарастает до тех пор, пока не сработает схема сравнени  9, что приведет к гюребросу ключа В сигналом с выхода устройства .1 в нижнее положение. В момент, 01ред&л емый равенством на,пр жений на конденсаторе Ю и устройства 7. происходит повторное срабатывание схемы 9. После этого запускаетс  преобразователь 14 и с помощью ключа 13 производит быстрый разр д конденсатора 10.

Выходные сигналы схемы 9 поступают на устройство 1 и используютс  им дл  формировани  импульсов, частота следовани  кскторых равна jE длительность - tgijix (фиг. 2, и).

Это напр жение поступает на вход устройства 15, выход которого  вл етс  выходом фазометра..I

Дл  моментов времени, равных в,|ДИо ijjv.j,, можно записать следующие выражени :

E(-e )-E(,) (3) E(f-e« E(-e- ), С4)

где IT.. - посто нна  времени цепочки, выполненной на конденсаторе 1О и резисторе 11.

Из вьфажени (3) и (4) дл  указанных выше временных интервалов получим

т... к.-т.

БЫХ -с вх

ах I b,.

Claims (2)

1. где коэффициент пропорциональности . Полный период повторени  импупьсного напр жени  . , поступающего на вход устройства 15, определ етс  выражением Bbix Bbix HЕсли выпопнить условие t К Т дп  Т,,. .ч.мажно записать )т,«к,-т. Так какК«К,аК,| { - о и, следовательно f JX В Х Устройство 15 нормирует по амппитуде поступающие на .его вход импульсы папр ж ни  и вьщел ет из этого напр жени  посто  нную составл ющую. Следовательно, выход ной сигнал устройства 15 будет пропорционален отношению t f... V и Ta.. фаз вылВЫХ вому сдвигу tf исследуемых сигналов Полученное на выходе устройства15 на пр жение пропорционально фазовому сдвигу входных сигналов, Q частота осредн ёмого нагф жени  в 1/К раз выше частоты вхо ных сигналов. Последнее повышает быстро- действие предлагаемого фазометра. Замена интеграторов RC-цепочками упрощает схему устройства. Кроме того, введение в схе му фазометра преобразовател  14, дл  которого выполн етс  условие fesK-Tgjf, ис- кпючает погрешность преобразовани , обусловленную конечным време1дам разр да конденсатора 1О. Формула изобретени  Фазомезр, содержащий устройство управлени , два входа соединены с выходами входного устройства, а один из вых дов - со входом осредн ющего устройства, выход которого  вл етс  выходом всего усгт ройства, отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи , в него введены запоминающие устройства напр же .ний, пропорциональных ременному фазовому сдвигу и периоду входных сигналов, перекидной ключ, схема сравнени , врем -импульсный преобразователь и два развертЬшающих устройства, представл ющих собой разр дные ключи и последовательные 1 С-цепочки с разными посто нными времени, общие точки которых через разр дные ключи объединены с общей шиной фазометра, при этом обща  точка RC-цепочки с большей посто нной времени чероз запоминающие устройства и пере- кидЕЮй ключ, управл емые входь которых соединены с соответствующими выхода п1 устройства управлени , соединена с первым входом схемы сравнени ,, а обща  точка ЦС-цепочки с меньшей посто нной времени подключена ко второму входу схемы сравнени , выход которой соединен с третьим входом устройства управлени  один из выходов которого динон с управл емым входом разр дного кпюча RC-цепочки с большей посто нной времени непосредственно, а с разр дным ключом РС-цепочки U меньшей посто нной времени через врем  - импульсный преобразователь, потенциальный вход которого соединен с выходом запоминающего устройства цапр жени , пропорционального периоду входных сигналов , а выход подсоединен к четвертому входу устройства управлени , при этом выводы резисторов F C-ueпочек объединены с .шиной источника посто нного напр жени . Источники информации, прин тые во вни-. мание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 373647, кл. (ч 01 S 25/О4, 12.ОЗ.73.
2. 2.Лейтман М. Б. и др.Транзисторна  фазометрическа  приставка с цифровым измерительным прибором. Сб. труд., вып. 1, Электромеханика и автоматика, М-С., 197О, с. 41-47.

   I I I I 1 II I t I 1