SU817604A1 - Устройство преобразовани фазовогоСдВигА B цифРОВОй КОд - Google Patents

Description

,. 1 / Изобретение .относитс  к измерительной ..технике и может быть использовано дл  автоматизации измерений разности фаз периодических сигналов и одиночных радиоимпульсов. Известен автокомпенсационный фазометр с цифровым отсче.том, состо щий из отсчетного устройства, триггерного распределител , электронного ключа , генератора ynpaajyiroiUHX импуль сов, ключей фазовращателей Недостатки фазометра - низкий динамический диапазон частот, на которых возможно проведение измерени , мала  разрешающа  способность, особенно в области высоких частот, слож ность структуры устройства и алгорит ма измерений дл  непосредственной индикации результата в градусах и-ми нутах. Известен цифровой измеритель разности фаз за один период, выполненны в виде триггера-селектора моноимпуль са, состо щий из обострителей входных сигналов, мультивибраторов задер жки, измерительного триггера, управл емого генератора пачки счетных импульсов и быстродействующего счетчика 2. Однако в устройстве фазовый сдвиг между сигналами измер етс  .на фиксированной частоте 215-кГц, точность измерени  очень низка и составл ет приблизительно Ь°. Кроме того, невозможно получить информацию о фазе в грещусах и минутах с изменением частоты. . Цель изобретени  - расширение частотного диапазона измерени , и получение информации о сдвиге, фаз в угловых единицах. Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство, преобразовани  фазового сдвига в цифровой код, со- . держащее блок вьщелени  длительности импульса, равного сдвигу фаз, генератор счетных импульсов, элемент И и счетчик импульсов, вводитс  зар дно-разр дный элемент, блок выделени  спада импульса, триггер линейного разр да и генератор тока зар да периода, при этом выход блока выделени  длительности импульса соединен через блок выделени  спада импульса о первым входом триггера линейного разр да и первым входом зар дно-разр дного элемента, выход которого соединен со вторым входом триггера линейного разр да, а второй вход - с

выходом генератора тока зар да периода , вход которого подключен к первому входу блока выделени  длительности импульса, выход триггера линейного разр да соединен с третьим входом 9ар дно-разр дного элемента и с одним из входов элемента И, вто .рой вход которого подключен к генератору счетных импульсов, а выход к счетчику импульсов.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из блока 1 выделени  длительности импульса, равного сдвигу фаз, выход которого соединен с первым входом зар дноразр дного элемента 2 с накопительным конденсатором 3 и со входом блока 4 выделени  спада импульса. Между входом блока 1 выделени  длительности импульса и вторым входом зар дно-разр дного элемента 2 включен генератор 5 тока зар да периода с конденсатором 6. Выход зар дно-разр дного элемента 2 и выход блока 4 выделени  спада импульса соединены соответственно с первым и вторым входами триггера 7 линейного разр да, выход которого и выход генератора 8 счетных импульсов подключены ко входам элемента И 9, а выход триггера 7 линейного разр да - к третьему входу зар дноразр дного элемента 2, выход элемента И 9 соединен со входом счетчика 10

Устройство работает следующим образом .

По сигналу ЗЛПУСК блок 1 выдел ет интервал времени, равный .одному периоду опорного сигнала из напр женик УОП и формирует длительность импульса , равного сдвигу фаз за один период Сф . В течение длительности осуществл етс  зар д накопительного конденсатора 3, который прекращаетс  сигналом, сформированным блоком 4 (спадом импульса Сф ), устанавливающим в единицу триггер 7 линейного разр да, после чего происходит стади  линейного разр да конденсатора 3 током , пропорциональным напр жению генератора 5 тока зар да периода, в котором уже содержитс  информаци  о периоде. В момент времени, когда конденсатор 3 разр дитс  примерно до нулевого уровн , зар дно-разр дный элемент 2 вырабатывает короткий импульс, возвращающий триггер линейного разр да в исходное (нулевое) состо ние.

Таким образом, на выходе триггера 7 линейного разр да формируетс  импульс , длительность которого определ етс  временем разр да tp конденсатора 3, поступающий на один из входов элемента И 9, на его другой вход подаютс  счетные импульсы с генератора 8, количество которых на выходе подсчитываетс  счетчиком 10. Содержимое счетчика пропорционально фазовому

сдвигу за один период и представлено непосредственно в градусах и минутах.

Напр жение на выходе генератора тока зар да периода равно

Зп -г

и,

Сп

где Тц- период опорного сигналаЗп- ток зар да конденсатора 6. Ток разр да конденсатора 3 выражаетс  соотношением

Jn TO

- UIL

to

RgC

где Ra - эквивалентное сопротивление , определ ющее ток разр да .

Врем  разр да конденсатора tp св зано с током Зр формулой

t - , ,

Р Зргде Уф - напр жение, до которого зар жаетс  конденсатор 3 за длительность и 1IIyльca С

Раскрыва  значеФ

ни  U( и Зр, получим

f - . Зэф г - - Р Т, Зп п

5

где зар да конденсатора 3. Учитыва , что сдвиг фаз между опорным и измер емым сигналами равен

Ч--21г(tф/TпX

получим окончательное выражение дл 

0 измер емого сдвига фаз

On I vf ,2 -.---1„ 2ГС-Ь„к,

JT

где

-1

5

- ton,t

КVS

Зф

Из этого соотношени  видно,- что tpпропорционально сдвигу фаз и не зависит от периода измер емого сиг-,

0 нала.

Предлагаемое устройство nt eo6paзовани  фазового сдвига в цифровой код позвол ет тем самым расширить динамический диапазон частот измерени  сдвига фаз и получить информацию

5 о фазе в градусах и минутах.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Устройство преобразовани  фазового сдвига в цифровой код, содержа0 щее блок выделени  длительности импульса , равного сдвигу фаз,генератор счетных импульсов, элемент И и счетчик импульсов, отличающеес   тем, что, с целью расширени 

   5 частотного диапазона измерени  и получени  информации о сдвиге фаз в угловых единицах, оно снабжено зар дно-разр дным элементом, блоком выделени  спада импульса, триггером

   0 линейного разр да и генератором тока зар да периода, при этом выход блока выделени  длительности импульса соединен через блок выделени  спада импульса с первым входом триг5 гера линейного разр да и первым входом зар дно-раэр дного элемента, выход которюго в свою очередь соединен со вторым входом триггера линейного разр да, а второй вход - с выходом генератора тока зар да периода, вход которого подключен к первому входу -блока выделени  длительности импульса , выход триггера линейного разр да соединен с третьим входом зар дноразр дного элемента и с одним из входов элемента И, второй вход которого подключен к генератору счетных импульсов , а выход - к счетчику импульсов.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1,Авторское свидетельство СССР

   278870, кл, G 01 R 25/04,24,12.68.
2. 2.Авторское свидетельство СССР

   578625, кл. G 01 R 25/00,23.06.72.

   .