SU918879A1 - Широкопредельный фазометр - Google Patents

Description

(54) ШИРОКОПРЕДЕЛЬНЫЙ ФАЗОМЕТР

I

Изобретение относитс  к фазоизмерительной технике и предназначено дл  измерени  фазовых набегов,превышающих ЗбО , в частности фазовых флюктуации.

Известен широкопредельный фазометр , содержащий задающий генератор, амплитудные детекторы и ограничители , соединенные через переключатель с ключевым элементом, индикатор.При этом выход задающего генератора соединен с первым входом модул тора непосредственно, а с вторым - через делитель, выход ключевого элементасоединен с первыми входами блока определени  числа периодов и блока измерени  фазы, вторые входы которых соединены с первым и вторым вы.ходами блока управлени , третий выход блока управлени  присоединен к управл ющему входу переключател ,выходы блока определени  числа периодов и блока измерени  фазы соединены с первым и вторым входами сумматора,

ВЫХОД которого соединен с индикатором ll.

Однако измерение непрерывно измен ющихс  фазовых сдвигов таким фазометром затруднено, с одной стороны,, коммутацией его цепей и, с другой стороны, зонами неустойчивых показаний или неоднозначностью отсчета фазометра в диапазоне углов О-ЗбО.

Наиболее близким к предлагаемому

10 по технической сущности  вл етс  фазометр, содержащий в каждом кана/1е соединенные последовательно ограничитель и формирователь (например, дифференцирующую цепь), на выходе 15 измерительный триггер и индикатор, ключевые элементы, инвертор, элемент И, а также дополнительный триггер и дополнительный ограничитель, причем ключевые элементы подключены к

20 . выходу дифференцирующей цепи одного из каналов - одно непосредственно, а другое - через инвертор, выходы ключевых элементов соединены со входом измерительного триггера, а также со входом элемента И, выход которого.соединен со счетным входом дополнительного триггера, соединенного своими потенциальными выходами с управл ющими входами ключевых элементов, при этом вход другого канала соединен со входом дополнительного ограничител , выход которого подключен ко второму входу элемента И 2... Однако с помощью такого фазометра можно измер ть фазовые набеги пример йо a ЗбО° и затруднен цифровой отсчет результатов измерени . Это обус ловлено тем, что при фазовых сдвигах в окрестности О и 18о из-за наличи  запасных зон отсчета длительность импульсов на выходе измерительного триггера непропорциональна измер емой разности фаз. Цель изобретени  - расширение фун циональных возможностей,а именно измерение непрерывного фазового набе га в широких пределах без увеличени  емкости счетчика и цифровой отсчет результатов измерени . Поставленна .цель достигаетс  тем что в широкопредельный фазометр, содержащи 1 в двух каналах последовател но соединенные ограничитель и формирователь , во втором канале, кроме того, триггер со счетным входом, а также элемент И, измерительный триггер , входы которого соединены с выходами формирователей, и индикатор, вход которого соединен с выходом измерительного триггера, введены эле мент ИЛИ, дополнительный формировател и дза расширител  импульсов, причем один вход элемента И соединен с выхо дом формировател  в первом канале че рез первый расширитель импульсов, а. второй вход элемента И соединен с вы ходом формировател  во втором канале через соединенные последовательно элемент ИЛИ, триггер со счетным входом , дополнительный формирователь и второй расширитель импульсов, выход элемента И соединен с вторым входом элемента ИЛИ и вторым входом индикатора . На фиг. 1 представлена функционал на  схема широкопредельного фазометра; на фиг. 2 и. 3 диаграммы, по сн ющие его работу. Устройство состоит из двух канало на входах которых расположены ограни 9 94 чители 1 и 2, предназначенные дл  формировани  пр моугольных импульсов, фронты которых совпадают с моментами . переходов входных напр жений через нуль, и подсоединенные к ним формирователи 3 и k, причем формирователь 3 выполнен по схеме формировани  коротких импульсов, временное положение которых COOTве.тствует.одному из переходов входного сигнала через нуль, а формирователь - по схеме формировани  коротких импульсов по обоим переходам .через нуль. Выход формировател  Ц через элемент ИЛИ 5 и триггер 6 со счетным входом подключен ко входу дополнительного формировател  7, идентичного формирователю 3. Выходы формировател  3 и дополнительного формировател  7 подключены ко входам измерительного триггера 8 и соответственно ко входам первого расширител  9 импульсов и второго расширител  10 импульсов, выходы которых соединены со входами элемента И 11, выход которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ 5 и вторым входом индикатора 12, первый вход которого соединен с выходом измерительного триггера 8. Устройство работает следующим образом. Если сдвиг фаз между входными сигналами отличаетс  от О (360°) или 180°, то расширители 9 и 10 импульсов не принимают участие в работе устройства. С помощью ограничителей, и формирователей в каждом канале фазометра вырабатываютс  короткие импульсы по моментам перехода входных сигналов через нуль, причем в первом канале по одному моменту перехода, а во втором - по обоим. Короткие импульсы во втором канале через элемент ИЛИ 5 поступают на счетный вход триггера 6 и на его выходе воспроизводитс  такой же сигнал, что и на выходе ограничител  2 в этом канале, либо противофазный сигнал. На выходе дополнительного формировател  7 вырабатываютс  импульсы по одному моменту перехода через.нуль. На входы измерительного триггера 8 поступают короткие импульсы из обоих каналов и уЬтрОйство работает как обычный триггерный фазометр с диапазоном измерени  О - ЗбО и зонами неустойчивых показаний А и В (фиг. За).

Если в процессе измерени  сдвиг фаз между входны(и сигналами окажетс  близким к О (360°) или iSO , то импульсы на входах измерительного триггера 8 совпадают во времени, .т.е. по витс  зона неустойчивой работы. -Дл  предотвращени  этого с выходов формировател  3 и дополнительного формировател  7 короткие импульсы подаютс  на расширители 9 и 10 импульсов соответственно.

Если, например, при уменьшейии фазового сдвига измер ема  величина окажетс  в окресности А (положение стрелки 1 на фиг. За), короткие импульсы через расширители 9 и 10 импульсов , поступающие на входы элемента И 11, начинают перекрыватьс  во времени. На выходе элемента И 11 формируетс  импульс, который через элемент ИЛИ 5 поступает на счетный вход триггера 6 во втором канале, вызыва  его дополнительное опрою1дывание, т.е. фаза скачком измен етс  на 180 (положение стрелки 2 на фиг. За). Одновременно с выхода элемента И 1,1 импульс поступает на второй вход индикатора 12, измен   его показание на 180. Аналогично при увеличении фазового сдвига до зоны В (положение стрелки 3 на фиг. За) происходит снова дополнительное опрокидывание триггера и изменение измер емой величины на 180° (положение .стрелки на фиг. За).

При изменении фазового набега, например ,, по син.ус;оидальному закону, начина  с окрестности нул  (фиг.36), стрелка измерительного прибора отклон етс  по траектории 1 - 2, в точке 2 происходит переброс в положение 2 и далее измерени  осуществл ютс  на одном участкешкалы без многократных перебросов.

Если фазовый набег измен етс  в широких пределах, например, в сторону увеличени , положение стрелки мен етс  по траектории 1 - 3(см.фиг. За), затем осуществл етс  переброс из -положени  3 в 4 и добавление в результат измерени  180. Далее происходит циклическое перемещение стрелки по траектории t - 3 и после каждого переброса добавление l80° в индикаторе 12, т.е. имеетс , возможность

индицировать .фазовый набег в широких пределах, практически неограничен- , ных. При этом индикаци  возможна в цифровой форме.

Широкопредельный фазометр позвол ет измер ть непрерывный фазовый набег практически в неограниченных пределах и счетчика при этом нет необходимости увеличивать. Кроме того, схема фазометра удобна дл  выполнени  ее на интегральных микросхемах и легко осуществить цифровой отсчет результатов измерени ..

Широкопредельный фазометр может примен тьс  в качестве Самосто тельного прибора в диапазоне низких частот или в качестве индикаторного устройства фазометров с преобразованием частоты, в частности измерителей фазовых флюктуации.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № , кл. G 01 R 25/00, 197.

2.Авторское свидетельство СССР М° 397851, кл. G 01 R 25/00, 1971.