SU773521A1 - Двухполупериодный цифровой фазометр с посто нным измерительным временем - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике и предназначено дл  цифрового измерени  фазовых сдвигов. Наиболее перспективными  вл ютс  цифровые фазометры с посто нным измерительным временем, осуществл ющие непосредственное преобразование временных сдвигов между исследуемыми напр жени ми в код величины фазового сдвига. Они обладают лучшими техническими ха1зактеристиками и могут быт полностью выполнены на элементах циф ровой вычислительной техники. Известен цифровой фазометр с посто нным измерительным временем, содержащий формирующее устройство, вырабатывающее импульсы с длительность равной временному интервалу между ис следуемыми напр жени ми, генератор импульсов, схему совпадени , счетчик импульсов и состо щее из делител  частоты, схемы совпадени  и триггера устройство ограничени  измерительного времени, на выходе которого формируютс  последовательности импульсов с общим числом, равным коэффициенту делени  делител  l . Недостатком фазометра  вл етс  наличие погрешности преобразовани  величины фазового сдвига во времвнной интервал, подвергающийс  дальнейшей обработке, и значительной низкочастотной погрешности, обусловленной некратностью валйчин периода исследуемых напр жений и величины измерительного времени. Уменьшение низкочастотной погрешности этого фазометра может быть достигнуто лишь значительным увеличением измерительного времени. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  двухполупериодный цифровой фазометр с посто нным измерительным временем, содержащий формирующее устройство, две схемы совпадени , дифферекцирую11ие устройства, две схемы ИЛИ, счетчик импульсов и схему ограничени  измерительного времени, в состав которой вход т задающий генератор, делитель частоты импульсов, триггер и схема совпадени . В рассмотренной схеме фазометра происходит раздельное измерение фазовьк;, сдвигов по моментам начал положительных и отрицательных полуволн исследуемых напр жений и суммирование результатов 2 , Известный фазометр обладает более высокой точностью, но в нем имеет место погрешность, обусловленна  случайностью момента запуска фазометра.

Целью изобретени   вл етс  уменьDieHHe погрешности измерени , обусловленной случайностькз момента запуска фазометра.

Поставленна  цель достигаетс  тем что в двухполупериодном цифровом фазометре с посто нным измерительным временем, содержащем формирователь, два выхода которого соединены соответственно с первьпути входами первого и второго элементов совпадени , выходы которых через элемент ИЛИ соединены с электронным счетчиком, делитель частоты счетных.импульсов через первый триггер соединен с одним входом третьего элемента совпадени , другой вход которого соединен- с задающим генератором, а выход через второй триггер соединен со входами двух дифференцирующих цепей, введены два триггера , два дополнительных элемента совпадени , фазойнвертор и второй элемент ИЛИ, выход которого соединен с делителем частоты сЧетных импульсов , а входы - со вторыми входами первого и второго элементов совпадени  и с выходами введенных элементов совпадени , первые входы которых соединены с выходами дифференцирующих цепей, а вторые входы - с выходами введенных триггеров, первые входы которых соединены со вторым входом первого триггера и с шиной запуска фазометра, а вторые входы - один непосредственно , а другой через фазойнвертор соединен с третьим выходом формиь ователно

Сущность изобретени  заключаетс  в залпуске цифрового фазометра в средний момент времени между моментами перехода через нуль исследуемых напржении .

На фиг. 1 прздставлена структурна схема цифрового фазометра; на фиг. 2временные диаграммы, по сн ющие его работу.

Цифровой фазометр содержит фор1ушрователь 1, элементы 2-5 совпадени , дифференцирующие цепи б и 7, триггеры 8-11, элементы 12 и 13 ИЛИ, электронный счетчик 14, задающий генерато 15, фазойнвертор 16, делитель 17 частоты , счетчик импульсов и элемент 18 совпадени .

Лредлагаемый фазометр работает слдующим образом.

На вход фазометра поданы исследуемые напр жени  (фиг. 2а). На выходах формировател  возникают импульсы (фиг/ 2&, Ь ) . Задающий генератор 15 генерирует импульсы высокой частоты, поступающие на вход элемента 18 совпадени . Импульс подготовки запуска фазометра (фиг. опрокидывает тригеры 9, 10 и 11, что приводит к открыванию элемента 18 совпадени  и закрыванию элементов 4 и 5 совпадени . После прохождени  импульса запуска на элементы 4 и 5 совпадени 

с триггера 8 через дифференцирующие цепи б и 7 поступают последовательности остроконечных импульсов, сдвинутых друг относительно друга на полпериода с частотой следовани , равной половине частоты задающего генератора 15 (фиг. 2А, е ), Запуск фазометра осуществл етс  исследуемым процессом. Передний и задний фронта пр моугольного импульса с выхода формировател 

1 (фиг. 2&) воздейству  на триггеры

10 и 11, последовательно открывают элементы 4 и 5 совпадени  и на их выходе возникают последовательности импульсов , поступающие на элементы 2 и 3 совпадени  (фиг 2mi, и ) и на элемент

5 13 ИЛИ.

Таким образом, после первого момента перехода одного из исследуемых напр жений через нуль на элементы совпадени  2 и 3 поступает одна по0 слёдовательность импульсов, после второго момента перехода поступают две последовательности импульсов. Соответственно на выходе элемента 13 ИЛИ после первого момента перехода возникают

5 импульсы с частоэгой, равной половине частоты задающего генератора 15, после второго - с частотой , равной его частоте (фиг, 2к). Это эквивалентно вк.пючению задающего генератора 15, а следовательно и фазометра в момент

времени, средний между переходами чв

рез нуль исследуемых напр жений« Это по сн етс  диаграммами А , и н , на которых изображена зависимость числа импульсов на входах элементов 2 и 3 5 совпадени  и на выходе элемента 13 ИЛИ соответственно....

Выигрыш в точйости, обусловленный синхронизацией момента запуска насто щего фазометра, составл ет 1,4 по

сравнению с известным.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Двухполуйериодный цифровой фазометр

   с посто нным измерительным временем, содержащий формирователь, два выхода которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов совпадени , выходы которых через элемент ИЛИ соединены с электронным счетчиком, делитель частоты счетных Импульсов через первый триггер .соединен с одним входом третьего элемента совпадени , другой вход которого

   соединен с задающим генератором, а выход через второй триггер соединен со входами двух дифференцирующих цепей, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  погрешности измерени , обусловленной случайностью момента запуска фазометра, в него введены два триггера, два дополнительных элемента совпадени , фазойнвертор и второй элемент ИЛИ,, выход которого соединен с делителем частоты счетных импульсов , а входы - со вторыми входами