SU763813A1 - Цифровое фазометрическое устройство - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области радиоизмерительной техники. Устройство может найти применение при измерении фаз однопол рной последовательности импульсов сим - етричной 5 формы (относительно середины). К таким сигналам относ тс , например, колоколообраз вые, треугольные, пр моугольные и т.п.

Известно цифровое фазоизмери- 10 тельное устройство, содержащее формирователи , управл ющий триггер, генератор счетных импульсов, элементы совпадений, две фазосдзигающие схемы, логическую схему триггер со 5 счетным запуском,элемент задержки (счетчик и цифровое табло) 1.

Недостатком устройства  вл етс  значительна  погрешность измерени , обусловленна  нечетким выделением jO моментов перехода через нуль измер емых сигналов.

Известно цифровое фазометрическое устройство, содержащее компаратор , генератор счетных импульсов, 25 счетный триггер, три схемы совпадени , схему ИЛИ, цифровое табло, RS-триггер и инвертор 2 .

Однако это устройство имеет ограниченный диапазон измерени  разности зо

фаз. Область меутвоп зоны, характеризуема  неустоичиБОСтью показаний , спредел етсч длительностей эталонного ч и :ерлймогс импульсов ,

и,елью изобретеннл  в.ппетс  расширение диапазона иэмерепи .

Цель дост1-;гаетс  тем, что цифровое фазометрическое устройство, содержащее генератор счс-.тных Е-;.эту.пьсОЕ , соединенный с входом счеткого триггера и одним 13 зходов nepBOixj элемента совпадени , другой вход которого подсоедйнен к выходу RSтриггера , К-входом соггдинекногс через формирователь коротких имлл-льсо с одним .из входов второго элемента совпадени , другой вход которого соединен с выходом счетного триггера , а выход через последовательно соединенные элемент ИЛИ исчетчик импульсов - с табло, при этом второй вход элемента ИЛИ присоединен к входу первого з.лемеитз совпадени , второй формирователь коротких импульсов г форм1фователь пр моугопьных импульсов и третий элемент совпадени , снабжено делителем и добавочныг-д элементом совпаг(ени .. Пркче , выход фop шpoвaтeл,ч прймоугольпых

импульсов соединен с входом делител  и с nepsbn i входом добавочного элемента совпадени , к второму входу которого подсоединен единичный выход делител , а выход его соединен с входом первого формировател  коротких импульсов, S-вход RS-триггера соединен с выходом третьего элемента совпадени , первьлй вход которого подсоединен к нулевому выходу делител , а второй вход - к выходу второго формировател  коротких импульсов.

На фиг.1 изображена функциональна  блок-схема устройства; на фиг. 2 показаны временные диаграммы, по сн ющие его работу, где а - временные диаграммы при совпадении иэме рительного и эталонного импульсов, б - временные диаграг мы после устранени  мешающих измерению импульсов.

Устройство содержит формирова-. тешь 1 пр моугольных импульсов, де7 литель 2, первый, второй и третий элементы совпадени  3,4,5, добавочный элемент совпадени  б, первый и второй формирователи 7 и 8 коротких импульоов, генератор 9 счетных импульсов , RS-триггер 10, счетный триггер 11, элемент ИЛИ 12, счетчик 13 импульсов и цифровое аайло 14.

Р1змер ема  величина Д1, соответствуютда  искомой разности фаз с учетом усреднени  измерений, определ етс  по фосмуле

,- At.

-i - l.J:j .

Чр :;

-число измер емых периодов,

где п At-измер емый временной интервал i-ro периода.

i,; - t

Hi,

10

где ,. tj,j -- моменты по влени  равенства порогового напр жени  . напр жени м заднего л переднего фронтов измер емого с;й1нгша 1-го периода; t момент по влени  переднего положительного фронта опорного сигнала i-ro периода.

При совмещении переднего фронта опорного сигнала (+1-го периода с измер емым сигналом 1-го периода, т..е. HL -ttH происходит наложение временных интервалов At{. и UtL, и т.п., достоверность измерени  тер етс  (фиг.2а).

При наложении временных интервалов измерени  провод т по формуле (1), т.е. заполн ют промежуток от начала переднего фронта опорного сигнала i-ro периода до переднего фронта измер емого импульса i-ro периода счетными импульсами с частотой f генератора, а от , до t. заполнение провод т счетными импульсами частоты f/2j при этом устран  

мешакщее действие i-1-го измер емого импульса и i+1-го опорного импульса (фиг.2б). В результате получают измерение несовмещенных временных интервалов

At-.

ди

и т.д.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состо нии все элемент совпадени  заперты нулевыми потенциалами . Элемент совпадени  3заперт нулевым Потенциалом с RS-триггера 1 элемент совпадени  4 - нулевым потециалом с элемента 6.

На вход формировател  1 про моугольных импульсов поступает симметричный сигнал, например, колоколообразный . Сформированные пр моугольные импульсы поступают на делитель и элемент совпадени  6. Единичный птенциал , поступагацИй на элемент совпадени  6 с пр мого выхода делител  2, разрешает прохождение измер емых импульсов в периоды i, i+2, i+4 и т.д., а нулевой потенциал запрещает по вление их в периоды i-1, i+1, i+3 и т.д. Формирователь 8 коротких импульсов вырабатывает короткие импульсы по переднему фронту опорного сигнала. Единичный потенциал,поступающий с инверсивного выхода делител  2, разрешает прохождение коротких опорных импульсов через элемент совпадени  5 в периоды i, i+2, i+4 и т.д., а нулевой потенциал запрещает прохождение их в периоды 1-1, 1+1, 1+3 и т.д. Поступающие на S-вход RS-триггера 10 короткие опорные импульсы перебрасывают выход RS-триггера в единичное состо ние , которое разрешает прохождение счетных импульсов с генератора 9 через элемент совпгшени  3 на элемент ИЛИ 12.

Короткие измер емые импульсы, сформированные формирователем 7 коротких импульсов по переднег 1у фронту , поступают на R-вход RS-триггера 10, опрокидывают его в нулевое состо ние и закрывают элемент совпадени  3, реализу  первое слагаемое (1) tjj - t . В этот момент времени измер емый импульс, поступающий с выхода элемента б, разрешает прохождение счетных импульсов со счетного триггера 11 через элемент совпал ени  на элемент ИЛИ 12 причем частота счетных импульсов, приход щих со счетиого триггера, вдвое меньше частоты счетных импульсов , идущих с генератора 9. Элемент совпадени  4 реализует второе слагаемое формулы (1)

-г

MI

Таким образом, в счетчик 13 импульсов через элемент ИЛИ 12 каждый период поступает количество импульпов , соответствукщее временному интервалу Ati.npH усреднении At за. n периодов измерени  получают ие- ксмую величину At/ котора  индицируетс   а световом табло 14.

Применение устройства позвол ет при высокой точности измерени  расширить диапазон измер емых углов до 0-360 Таким образом, ожидаемый эффект от использовани  изобретени  заключаетс  в улучшении технических характеристик фазризмерительного устройства.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 498569, кл. G 01 R 25/00, 1976.

5

2.Авторское свидетельство СССР по за вке 2414948/18-21,

кл. G 01 R 25/08, 1977.

i+г и пеьиоЗ

tj

U/ (I-

Г

,

Я( + г

Фи.2