SU788025A1 - Цифровой фазометр - Google Patents

Description

t

Изобретение относитс  к измеритель ной технике.

Известен цифровой фазометр, содержащий формирователи управл к цих им тульсов из входных сигналов, электрон-5 ные ключи, генератор образцовой часхоты , реверсивный счетчик импульсов, блок управлени , триггер, схему совпадени , делитель частоты на 360, регистрирующий счетчик 1.

Однако он обладает низким быстродействием .

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  цифровой фазометр, содержащий формирова-|5 гели управл ющих импульсов из входных ригналов, ключ, управл юций ключ, элемент И, генератор образцовой часготы , общий двоичный счетчик импульсов , двоичный счетчик импульсов сдви- 20 га фазы, двоичный счетчик импульсов периода, два блока элементов совпадений , элемент ИЛИ, делитель частоты, регистрирутаций счетчик, блок управлени  2,25

Недостатки этого устройства - чрезмерна  сложность и достаточно низка  надежность.

Цель изобретени  - повышение надежности работы устройства.30

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в цифровой фазометр, содержащий блок управлени , ко входам которого подключены выходы первого и второго формирователей входных импульсов и выход суммирующего счетчика, первый выход блока управлени  соединен со входом первого ключа, второй вход которого подключен к выходу генератора образцовой частоты, а выход соединен со входом суммирующего счетчика, выходы разр дов которого соединены с сигнальными входами первого блока элементов совпадени  и управл ющими входами второго блока элементов совпадени , второй и третий ключи, введены реверсивный счетчик и блок вычитани , причем cy шиpyющий вход реверсивного счетчика соединен через второй ключ с выходом генератора образцовой частоты, а вычитающий вход соединен через третий ключ с выходом блока вычитани , управл ющие входы второго и третьего ключей подключены соответственно ко второму и третьему выходам блока управлени , выходы разр дов реверсивного счетчика подключены к управл ющим входам первого блока элементов совпадени  и к сигнальным входам второго блока элементов совпадени ,при этом выходы первого и второго блоков элементов совпадени  соединены со входами блока вычитани  частот.

На чертеже представлена структурна  схема цифрового фазометра.

Цифровой фазометр содержит формирователи 1 и 2 входных импульсов, блок 3 управлени , ключи 4-6, блок 7 вычитани , реверсивный счетчик 8, суммирующий счетчик 9, блоки 10 и 11 элементов совпадени , генератор 12 образцовой частоты.

В исходном состо нии ключи 4-6 закрыты , счетчики 8 и 9 наход тс  в нулевом состо нии.

,

Работает цифровой фазометр следую щим образом.

С прохождением первых импульсов входных сигналов блок 3 управлени  открывает ключ 4 на врем  -С , пропор циональноа измер емому сдвигу фаз. Число N в реверсивном счетчике 8 по окончании интервала времени Т будет равно . где fo - образцова  частота генерато ра 12. Одновременно с окончанием записи N блок 3 управлени  открывает ключ 6. Число в суммирующем счетчике 9 из мен етс  во времени по закону Ng(t) f Суммирующий счетчик 9 и блок 10 при указанных св з х представл ют собой умножитель частоты, управл емый кодо реверсивного счетчика В. Частота сле довани  иищульсов на выход этого дво ичного умножител  равна f foNe/N), где ,- коэффициент пересчета счетчиков 8 и 9. Реверсивный счетчик 8, блок элементов совпадени  11 и блок вычитаНИН 7 при указанных св з х образуют делиуель частоты с отрицательной обратной св зью. Частота следовани  им пульсов на выходе этого делител , управл емого кодом счетчика 9, равна f. f. . (4) Ч Ч Эта частота поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика 8. Число в счетчике 8 уменьшаетс  от значени  значени  Ng в соответствии с выражением

Продифференцировав уравнение (5)/получим

dNa).-. 1

(6)

о м.

С учетом выражени  (2) имеем

dNg(-u

VM

.(7)

аг

.t

m -о

Решением последнего дифференциального уравнени  с учетом пределов изменени  переменных  вл етс  выражение

N«a

(8)

Учитыва , что

mlfo

(9)

Ч

где t - врем  заполнени  счетчика 8 частотой fg , получим

N (U-- ,+ t)

10)

Если прин то, что

(11) т t, + где Т - период исследуемого сигнала, а также учитыва  выражение (1), получим окончательное выражение дл  числа Nfl - ж Таким образом, по окончании преобразовател  в реверсивном счетчике 8 фиксируетс  число, пропорциональное фазовому сдвигу. Врем  преобразовани  в делителе частоту определ етс  из выражени  (11) t Т - t,. Это означает, что блок 3 управлени  открывает ключ 5 только после первого переполнени  суммирующего счетчика 9. Дл  получени  результата отсчета в единицах измерени  фазы коэффициента пересчета счетчиков 8 и 9 выбирают кратным 360 10 (К - целое число). Тогда уравнение (12) принимает вид Ng 360 10К-С/Т Ч, Изобретение осуществл ет измерение сдвига фазы в два этапа: на первом этапе измер етс  значение величины t, на. втором определ етс  отношение -Г/Т, Врем  измерени  в предложенном устройстве, как и в известном фазометре , не превышает двух периодов входной частоты. Таким образом, включение в состав устройства блока 7 вычитани  и ревер ,сивного счетчика 8 и изменение св зей позвол ют существенно повысить надежность предложенного устройства, сохранив при этом вьасокое быстродействие и точность.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Цифровой фазометр, содержащий блок управлени , ко входам которого подключены выходы первого и второго формирователей входных импульсов и выход суммирующего счетчика, первый выход блока управлени  соединен со входом первого ключа, второй вход которого подключен к выходу генератора образцовой частоты, а выход соединен со входом суммирующего счетчика, выходы разр дов суммирующего счетчика соединены с сигнальными входами пер вого блойа элементов совпадени  и управл к цими входами второго блока элементов совпадени , второй н третий ключи, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности работы устройства, в него введем реверсивный счетчик и блок вычитани ,причем суммирующий вход реверсивного счетчика соединен через второй ключ с выходом генератора образцовой частоты , а вычитающий вход соединен через третий ключ с выходом блока вычитани , управл ющие входы второго и третьего ключей подключены соответственно ко BTOpoiny и третьему выходам блока управлени , выхода)разр дов реверсивного счетчика подключены к управл ющим входам первого блока элементов совпадени  и к сигнальным входам второго блока элементов совпадени , при этом выхода первого и второго блоков элементов совпадени  соединены со входами блока вычитани  частот .,

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1,Авторское свидетельство СССР

   270065, кл. G 01 и 25/00, 05.04.70.
2. 2.Авторское свидетельство СССР

   296053, кл. G 01 R 25/00, 06.08.72.