SU822075A1 - Цифровой фазометр - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к технике радиоэлектроизмерений и может быть использовано при разработке фазометрической аппаратуры с повышенными метрологическими характеристиками .

Известен оптимальный измеритель фазовых сдви-гов, содержащиГ; два перемножител , два интегратора, вычислительный узел и генератор KOimn сигнала с фазовращателем на .

Его недостаток состоит в низкой точности измерени  фазовых сдвигов, обусловленной низкой точностью выполнени  математических операций аналоговыми устройствами.

Известен также измеритель .сдвига фаз, содержащий стробоскопический и аналого-цифровой преобразователи,дв перемножител , два сумматора с регистрами , вычислительный узел, синхронизирующее устройство, делитель частоты , дешифратор, посто нный запоминающий элемент и формирователь. Этот фазометр реализует идею оптимального измерени  в цифровом виДе 2 ..

Недостаток этого устройства невозможность измерени  фазовых сдвигов на разных частотах.

Цель изобретени  - расширение диапазона частот.

Это достигаетс  тем, что цифровой фазометр, содержащий стробоскопический и аналого-цифровой преобразователи , первый делитель частоты, два перемножител  и св занный с ними через два сумматора с регистрами вычислительный узел, формирователь

0 и посто нный запоминающий элемент, снабжен последовательно соединенными элементом И, подк;1юченный к формирователю , первым счетчиком, вторым делителем частоты, третьим перемножи5 телем, регистром пам ти и последовательно соединенными вторым счетчиком , блоком совпадени  кодов, а также генератором импульсов, соединенным с элементом И, причем посто н0 ный запоминающий элемент соединен с вторым делителем частоты, блок сравнени  кодов - с третьим перемножителем , первым счетчиком, вычислительным узлом, формирователем, стробо5 скопическим и аналого-цифровым преобразовател ми , вычислительный элемент соединен с регистром пам ти, первым и вторым перемножител ми, а первый делитель частоты - с элементом И и

0 вторым счетчиком. Данное устройство обеспечивает измерение фазовых сдвигов в соотве ствии с алгоритмом --arot Prarctg . x.cobiuob-b где х- - отсчеты мгновенных значени входного сигнала; kt - интервал квантовани  входн го сигнала; N - количёатво отсчетов в одно из периодов входного сигна jJ - частота входного сигнала. Дл  обеспечени  возможности работы в диапазоне частот необходимо определ ть частоту со, вычисл ть аргумент lOJut, а затем - тригономет рический коэффициент. В результате этих предварительных операций по вл етс  возможность измерени  фазовы сдвигов в широком диапазоне частот На чертеже приведена схема устройства. Устройство содержит стробоскопич кий преобразователь 1, соединенный через аналого-цифровой преобразователь 2 и через первый перемножитель 3 с регистром 4, второй .перемножитель 5, второй сумматор - с регистром 6. Ко второму входу фазомет ра подключен формирователь 7. Второй счетчик 8 через блок 9 сравнени  кодов соединен с вычислительным узлом 10. Устройство содержит также элемент И 11, первый делитель 12 частоты, третий перемножитель 13, регистр 14 пам ти, генератор 15 импульсов и -первый счетчик 16, соединенный через второй делитель 17 час тот с посто нным запоминающим элементом 18, входы устройства 19 и 20 Работа устройства осуществл етс  в дта этапа. На первом этапе производитс  извлечение информации дл  формировани  отсчетных импульсов и вычислени  аргумента тригонометрических коэффициентов. На втором этапе производ тс  отсчеты мгно венных значений входного сигнала и преобразование по.описанной методике дл  получени  результата измерени  . Устройство работает следующим образом. На входы 19 и 20 поступают напр жени  с измер емым фазовым сдвигом. Формирователь 7, элемент И 11 и генератор 15 импульсов представл ют собой преобразователь длительности периода входного сигнала в количество импульсов N. Значение N... может мен тьс  в зависимости от частоты входного сигнала в очень больших пределах. В р де случаев (особенно при больших Ny) целесооб разно производить отсчеты мгновенных значений входного сигнала не каждым импульсом из N,a ограничитьс  определенными количеством точек р. Значение р определ етс  содержанием гармоник во входном сигнале, вли ние которых на измер емый фазовый сдвиг нужно нейтрализовать. Если сигнал содержит, например, 1 и 8 гармоник, то, следу  теореме Котельникова , необходимо выбирать . Деление Ц на р выполн ет первый делитель 12 частоты. Таким образом, в счетчике 8 записываетс  число т, равное количеству импульсов мезэду точками отсчета, т.е. о счетными импульсами. В счетчике 16 записываетс  , а в посто нном запоминающем элементе,18 - число 360, равное выражению периода входного сигнала в градусах. На выходе второго делител  17 частоты по вл етс  код числа, равный весу каждого импульса из N-p в градусах. На выходе , третьего перемножител  13 по вл етс  код числа, равный весу каждого отсчетного импульса в градусах , т.е. дф bbOm N, где m - цела  часть отношени  . Таким образом, зтгачение точек отсчета в градусах ДР; 360 т /р, О i р. Код числа Ч хранитс  в регистре 14 пам ти. Вычислительный узел 10 производит вычисление тригонометрических коэффициентов s i n A.Sj и cos ASi a также результата изме- рени  arctg х/у. На этом первый этап работы заканчиваетс . На втором этапе работы счетчик 8 блокируетс , т.е. число т, записанное в этом счетчике, сохран етс  до конца измерени . Формирователь 7 формирует импульс в момент начала периода опорного колебани  по входу 20. Этим импульсом запускаютс  стробоскопический преобразователь 1, аналого-цифровой преобразователь 2 и вычислительный узел 10, который формирует на своих выходах О и 1, поскольку в этот момент Д.Но G. Стробоскопический преобразователь 1 осуществл ет опе|рацию квантовани  по времени, ана|лого-цифровой преобразователь 2 преобразует напр жение с выхода стробоскопического преобразовател  в цифровой код. Таким образом, стробоскопический 1 и аналого-цифровой .2 преобразователи осуществл ют операцию преобразовани  мгновенного сигнала в цифровой код. В первом 3 и втором 5 перемножител х цифровой код с выхода аналого-цифрового преобразовател  2 умножаетс .на тригонометрические коэффициенты s i n и cos которые вырабатывает вычислительныи узел 10. Результаты пере

Claims (1)

1. Формула изобретения

   5 Цифровой фазометр, содержащий стробоскопический и аналого-цифровой преобразователи, первый делитель частоты, два перемножителя и связанный с ними через два сумматора с *“ регистрами вычислительный узел, формирователь и постоянный запоминающий элемент, отличающийс я тем, что, с целью расширения диапазона частот,.он снабжен после15 довательно соединенными элементом И, подключенным к формирователю, первым счетчиком, вторым делителем час. тоты, третьим перемножителем, регистром памяти и последовательно соеди-

   20 ненными вторым счетчиком, блоком совпадения кодов, а также генератором импульсов, соединенным с элементом И, причем постоянный запоминающий элемент соединен с вторым делителем частоты, блок сравнения кодов - с третьим перемножителем, первым счетчиком, вычислительным узлом, формирователем, стробоскопическим и аналого-цифровым преобразователями, вычислительный элемент 4 соединен с регистром памяти, первым и вторым перемножителями, а первый делитель частоты - с элементом И , и вторым счетчиком.