Claims (2)
Изобретение относитс к фазоизмерительной технике, а именно к триггерным фазометрам. Известен фазометр, содержащий в каждом из двух каналов последовательно соединенные усилитель-ограничитель и дел щий триггер, общий дл двух каналов измерительный триггер, входы которого соединены с выходами дел щих триггеров, а его выход - с входом индикатора, а также фильтр частот, вход которого подключен к выходу измерительного триггера, выход фильтра соединен с первыми входами пороговых блоков, а вторые их входы с выходом генератора импульсов, при этом выходы пороговых блоков соединены со счетным входом дел щего триггера одного из каналов DJ . Однако наличие запасных участков на кра х шкалы индикатора, в которые перебрасываетс стрелка измерительного прибора при изменении фазовых СДВИГОВ, ухудшает помехоустойчивость прибора при раст жке шкалы. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс фазометр, содержащий в обоих каналах последовательно 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, а также ключевые элементы, которые подключены к выходу формировател одного из каналов - один непосредственно, а другой через инвертор, выход элемента И 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 . 391 выход которого соединен со вторым входом элемента И Щ. На кра х шкалы индикатора также имеютс запасные участки, что также ухудшает помехоустойчивость устройства при раст жке (с целью повышени разрешающей способности фазометра) шкалы. Кроме того, в фазометре затруднена цифрова индикаци измеренной разности фаз. Это обусловлено непропорциональностью длительности импульса на выходе измерительного триггера разности фаз, соответствующей показани м индикатора в дополнительных зонах. Например, если стрелка индикатора находитс в правом участке шкалы, то при измер емом угле 5 будет больша длительность импульса, а з левом участке шкалы - мала . Цельизобретени - повышение поме хоустойчивости устройства. Поставленна цель достигаетс тем что в фазометр, содержащий в первом и втором канале соединенные последов тельно ограничитель и формирователь коротких импульсов, на выходе - изме рительный триггер и индикатор, а также дополнительный ограничитель, вход которого соединен с входом второго канала, два элемента совпадени первые входы которых подключены к выходам формировател коротких импульсов в первом канале, дополнительный триггер и индикатор знака, введены фазовращатель, интегр тор и пороговый элемент, в качестве измерительного триггера используют . триггер с комбинированным запуском, а в качестве дополнительного - триггер с раздель.ным запуском, причем фазовращатель подсоединен к входу второго канала и выходом соединен с ограничителем в этом канале, вторые входы обоих элементов совпадени под ключены к выходу дополнительного огр ничител , первый и второй установочные , входы измерительного триггера соединены соответственно .с выходами первого и второго элементов совпадени , а счетный вход - с выходом формировател коротких импульсов во вто ром канале, кроме того, выходы обоих элементов совпадени соединены с входами дополнительного триггера, вх которого подключен к последовательно соединенным интегратору, порогЬвому элементу и индикатору знака. 0 4 На чертеже представлена функциональна схема фазометра. Фазометр состоит из двух каналов, содержащих ограничители 1 и 2, предназначенные дл формировани пр мо-, угольных импульсов, временное положение фронтов которых совпадает с моментами перехода входного сигнала через нуль. Последовательно с ограничител ми соединены формирователи 3 и t коротких импульсов, причем формирователь 3 коротких импульсов в первом канале имеет два выхода, с одного из которых снимаютс короткие импульсы, соответствующие положительным переходам второго сигнала через нуль, а со второго - отрицательным. Эти выходы соединены со входами элементов 5 и 6 совпадени . Импульсы на выходе формировател 4 коротких импульсов во втором канале соответствуют одному из переходов входного сигнала через нуль. Фазовращатель 7 подсоединен ко входу второго канала и выходом соединен с ограничителем 2, кроме того, ко входу второго канала подсоединен дополнительный ограни-читель 8, Общими дл обоих каналов вл ютс соединенные последовательно измерительный триггер 9 и индикатор 10. При этом измерительный триггер 9 выполнен по схеме с комбинированным запуском, установочные входы его соединены с выходами элементов 5 и 6 совпадени , а счетный вход - с выходом формировател k коротких импульсов. Выходы элементов 5 и 6 совпадени соединены со входами дополнительного триггера 11, который выполнен по схеме с раздельным запуском, выход дополнительного триггера 11 подключен к последовательно соединенным интегратору 12, пороговому элементу. 13 и индикатору 14 знака. Устройство работает следующим образом . Если в процессе измерени сдвиг фаз Ц между входными сигналами находитс в пределах О ВО или IBO Н ЗбО°, то один из импульсов на выходе формировател 3 коротких импульсов совпадает во времени с по влением, например, положительного импульса на выходе дополнительного ограничител 8 и проходит через один из элементов 5 или 6 совпадени на один из установочных входов измерительного триггера 9, устанавлива его в состо ние О или 1. При этом импульс на выходе формировател k коротких импульсов,поступающий на счетный вход измерительного триггера 9 уста навливает его в противоположное состо ние . Так на выходе измерительного триггера 9 по вл етс последовательность импульсов, длительность которы несет информацию об измер емой разности фаз. При аналоговом измерении посто мна составл юща импульсов на выходе измерительного триггера 9 пропорцио нальна измер емой разности фаз,подаетс на индикатор 10, например стрелочный прибор. При цифровом измерени в индикаторе 10 осуществл етс запол нение импульсов с выхода триггера 9 импульсами квантующей частоты, подсче:Т числа квантующих импульсов, про порционального измер емой разности фаз, и цифрова индикаци результато измерени . При /Р о (360°) и оба импульса с выхода формировател 3 .коротких импульсов попадают во време ни на кра положительного импульса, на выходе дополнительного ограничител 8, поэтому дл надежной работы фазометра можно предусмотреть ассиметрию этого ограничител 8 так, чтобь) оба импульса по вл лись на выходах обоих элементов 5 и 6 совпадени . Измерительный триггер 9 переклю . чаетс с приходом Каждого счетного импульса и каждого из установочных импульсов, по вл ющихс во времени перед счетным, а установочный импульс , следующий после счетного , .лишь подтверждает предыдущее состо ние измерительного триггера 9. С уметом сдвига фаз на 90 вносимого фазовращателем 7, импульсы, поступающи на счетный вход измерительного триггера 9 с выхода формировател k корО ких импульсов, не совпадают во времё ни с установочными не менее, чем на 1/Ц периода входных сигналов.из-за чего исключаютс зоны неустойчивой работы измерительного триггера,. Следовательно, при 45iO(360°) короткиеимпульсы на входе,например, установки единицы измерительного : триггера 9 приход т перед счетными и на выходе триггера формируютс импульсы минимальной длительности, при мерно равной 1/4 периода входных сиг налов. При аналоговом методе измерени посто нна составл юща этих импульсов компенсируетс при установке нул в индикаторе 10, а при цифровом число квантующих импульсов, пропорциональное 1/ периода, принимаетс за нуль. При Ф 180 временное положение установочных импульсов относительно счетного .противоположно и длительность выходных импульсов максимальна , примерно равна 3/ периода. При нарастании фазы в пределах О 180 длительность импульсов на выходе измерительного триггуера 9 увеличиваетс от 1/4 перирда до 3/ периода , а D пределах 13О.- Збо - убывает от 3/ до l/t периода. В этих интервалах фазовых сдвигов лишь один из импульсов с выхода формировател 3 коротких импульсов попадает на один из установочных входоё измерительного триггера 9. При. воздействии флюктуации импульсы с выхода формировател 3 кopotкиx импульсов пульсируют на кра х положительного импульса дополнительного ограничител 8, что может приводить к индикации разрешающей способности выходы элементов 5 и 6 совпадени соединены со входами дополнительного триггера 11, который при наличии импульсов народном из его входов устанавливаетс в соответствующее состо ние . Посто нное напр жение через интегратор 12, например, интегрирующую RC-цепь с выхода дополнительного, триггера 11 подводитс ко входу порогового элемента 13, например, дифференциального усилител , второй вход которого подключен, например, к эталонному посто нному напр жению, равному половине разности напр жений на выходе дополнительного триггера 11 в выключенном и включенном состо нии. В зависимости от уровн напр жени на выходе дополнительного триггера 11 пороговый элемент 13 переключаетс в одно из двух состо ний и с помощью индикатора 14 знака подсвечивает шкапу или знак измеренной разности фаз. При попадании двух импульсов на выходы дополнительного триггера 11, что имеет место при воздействии фазовых флюктуации и значении измер емых углов в окрестности О (360) и 180, он переключаетс , и среднее значение напр жени на выходе интегратора 12 равно напр жению на втором входе порогового элемента ТЗ- При этом пороговый элемент 13 либо включен в любо,е положение и индицируетс любой знак, либо 79 находитс в среднем положении и знак не индицируетс , что не искажает результат измерени . Если среднее значение разности фаз смещаетс относительно О (360) или 180, измен етс и среднее значение напр жени на выходе интегратора 12 и фазометр четко индицирует знак среднего значени измер емого угла. В предлагаемом фазометре реализуетс полигональна характеристика индикатора (зависимость показаний индикатора от измер емой разности фаз). Эта характеристика не имеет разрывов в отличие от характеристик известных триггерных фазометров и позвол ет реализовать непрерывную шкалу отсчетов , типа круговой. При использовании в качестве индикаторов обычных стрелочных приборов такую шкалу можно выполнить оцифровкой ее слева направо , например, от 0 до 180(допустим, верхн шкала) и справа налево, напри мер, от 180° до 360° (нижн шкала). При воздействии фазовых флюктуации положение стрелки остаетс на определенном участке шкалы, соответствующем среднему значению измер емой величины , не происходит ее пеГ еброс с одного конца шкалы на другой. Этим достигаетс повышение по.мехоустойчивости индикации. Неоднозначность отсчета устран етс путем подсветки шкалы, например, с помощью светодиодов, включаемых индикатором знака. Введение фазовращател обеспечивает разнос во времени импульсов,поступающих на входы измерительного триг. гера, не менее, чем на четверть периода входных сигналов, из-за чего исключаютс зоны неустойчивых пока3 а ни и . .. V. 13 пределах каждой шкалы длительность импульсов на выходе измерительНОГ .О триггера пропорциональна измер емой разности фаз, что дает возможность осуществить цифровую индикацию ( индикатор знака в этом случае указывает знак измеренной величины). Фазометр обеспечивает высокую помехоустойчивость без дополнительны) зон отсчетной шкапы, позвол ет просто реализовать цифровой отсчет, удобен 88808 дл выполнени на интегральных микросхемах .Он может быть использован в качестве самосто тельного прибора диапазон частот при этом определ s етс фазовращателем на 90), но особенно - в качестве индикаторного устройства в фазометрах с преобразованием частоты, Формула изобретени Ю Фазометр, содержащий в первом и втоР° канале соединенные последователь ° ограничитель и формирователь корот импульсо.в, на выходе - измеритель Ь1Й триггер и индикатор, а также is Дополнительный ограничитель, вход которого соединен с входом второго канала, два элемента совпадени , первые входы которых подключены к выхо« формировател коротких импульсов го дополнительный триг Р индикатор знака, отличаюЩ и и с тем, что, с целью повыше помехоустойчивости, в него введе i фазовращатель, интегратор и порого25 элемент, в качестве измерительного триггера используют триггер с комбиниРованным запуском, а в качестве доНолнительного - триггер с раздельным запуском, причем фазовращатель подсоезо « ° второго канала и выхоД° соединен с ограничителем в этом канале, вторые входы обоих элементов совпадени подключены к выходу дополнительного ограничител , первый и вто ,с Р° установочные входы измерительного триггера соединены соответственно с выходами первого и второго элементов совпадени , а счетный вход - с выходом формировател коротких импульсов до ° °Р° «Р « ходы обоих элементов совпадени соединены ncnoi с входами дополнительного триггера, вход кс торогО подключен к последован н н v,j. /ц оа тельно соединенным интегратору, поро i ну, элементу и индикатору знака, Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе . . Авторское свидетельство СССР о 359611, кл. G 01 R 2S/Q, 1970. The invention relates to a phase-measuring technique, namely to trigger phase meters. A phase meter is known that contains in each of two channels a series-connected amplifier-limiter and a dividing trigger, a measuring trigger common to two channels, the inputs of which are connected to the outputs of the dividing triggers, and its output - to the indicator input, as well as a frequency filter, whose input connected to the output of the measuring trigger, the output of the filter is connected to the first inputs of the threshold units, and their second inputs to the output of the pulse generator, while the outputs of the threshold units are connected to the counting input of the sharing trigger one and DJ channels. However, the presence of spare areas on the edges of the indicator scale, into which the pointer of the measuring device is thrown when the phase shift is changed, worsens the noise immunity of the device when the scale is stretched. The closest to the proposed technical entity is a phase meter containing in both channels series-connected limiter and driver, in the second channel, in addition, a trigger with a counting input, as well as an And element, a measuring trigger, whose inputs are connected to the outputs of the drivers, and the indicator whose input is connected to the output of the measuring trigger, as well as the key elements that are connected to the output of the driver of one of the channels - one directly and the other through the inverter, the output element And with union of a countable additional trigger input connected to its output potential with the control inputs of the key elements, wherein the other channel input is connected to the input of an additional slicer. 391, the output of which is connected to the second input of the element I N ,. At the edges of the indicator scale there are also spare areas, which also impairs the noise immunity of the device when stretching (in order to increase the resolution of the phase meter) of the scale. In addition, in the phase meter, digital indication of the measured phase difference is difficult. This is due to the disproportionate pulse duration at the output of the measuring trigger of the phase difference corresponding to the indicator readings in the additional zones. For example, if the indicator hand is in the right part of the scale, then at the measured angle 5 there will be a longer pulse duration, and from the left part of the scale it will be small. The purpose of the invention is to increase the interference resistance of the device. The goal is achieved by the fact that the phase meter, which contains in the first and second channels connected in series a stop and shaper of short pulses, at the output - a measuring trigger and indicator, as well as an additional stop, the input of which is connected to the input of the second channel, two elements of the first inputs which are connected to the outputs of the short pulse generator in the first channel, an additional trigger and a sign indicator, a phase shifter, an integrator and a threshold element are introduced, as a measuring trigger Hera use. trigger with a combined start, and as an additional trigger with a split start, with the phase shifter connected to the input of the second channel and output connected to the terminator in this channel, the second inputs of both elements coincide with the output of the additional limiter, the first and second installation , the inputs of the measuring trigger are connected respectively to the outputs of the first and second elements of coincidence, and the counting input to the output of the generator of short pulses in the second channel, in addition, the outputs of both elements ntov matcher connected to additional trigger inputs Rin is connected to the series-connected integrator porogvomu element and the indicator mark. 0 4 The drawing shows the functional diagram of the phase meter. The phase meter consists of two channels containing limiters 1 and 2, designed to form straight, coal pulses, the temporal position of the fronts of which coincides with the moments when the input signal passes through zero. Shapes 3 and t short pulses are connected in series with the limiters, and the shaper 3 short pulses in the first channel has two outputs, one of which takes the short pulses corresponding to the positive zero crossover signal and the second negative signal. These outputs are connected to the inputs of elements 5 and 6 of coincidence. The pulses at the output of the imager 4 short pulses in the second channel correspond to one of the transitions of the input signal through zero. The phase shifter 7 is connected to the input of the second channel and the output is connected to the limiter 2, in addition, an additional limiter 8 is connected to the input of the second channel. Common to both channels are the measuring trigger 9 connected in series and the indicator 10. The measuring trigger 9 is made according to a combined start circuit, its installation inputs are connected to the outputs of elements 5 and 6 of coincidence, and the counting input to the output of the driver k short pulses. The outputs of elements 5 and 6 of coincidence are connected to the inputs of an additional trigger 11, which is made according to a separate start scheme, the output of an additional trigger 11 is connected to series-connected integrator 12, a threshold element. 13 and indicator 14 characters. The device works as follows. If in the process of measuring the phase shift C between the input signals is in the range OO VO or IBO N ZbO °, then one of the pulses at the output of the former 3 short pulses coincides with the appearance of, for example, a positive pulse at the output of the additional limiter 8 and passes through one of the elements 5 or 6 matches to one of the installation inputs of the measuring trigger 9, set it to the state O or 1. At the same time, the pulse at the output of the driver k short pulses arriving at the counting input of the measuring trigger 9 sets it in the opposite state. Thus, at the output of measuring trigger 9, a sequence of pulses appears, the duration of which carries information about the measured phase difference. In analog measurement, the constant component of the pulses at the output of the measuring trigger 9, proportional to the measured phase difference, is fed to the indicator 10, for example, a pointer instrument. In digital measurement, indicator 10 performs filling of pulses from trigger output 9 with quantizing frequency pulses, counting: T the number of quantizing pulses, proportional to the measured phase difference, and digitally indicating the measurement result. When / P o (360 °) and both pulses from the output of the former 3. Short pulses fall on the edge of the positive pulse, at the output of the additional limiter 8, therefore, for reliable operation of the phase meter, it is possible to provide asymmetry of this limiter 8 so that both pulses Appeared at the outputs of both elements 5 and 6 coincidence. Measuring trigger 9 switch. Each counting pulse and each of the setting pulses appearing in time before the counting pulse, and the setting pulse following the counting pulse only confirms the previous state of the measuring trigger 9. With a phase shift of 90 introduced by the phase shifter 7, the pulses, arriving at the counting input of the measuring trigger 9 from the output of the driver k of the KOR BOX pulses, do not coincide during the installation with not less than 1 / C of the period of the input signals. due to which unstable operation areas are excluded, measure nogo trigger ,. Consequently, at 45iO (360 °), short pulses at the input, for example, setting the measuring unit: trigger 9, arrive before the counting pulses and at the trigger output, pulses of minimum duration, approximately 1/4 of the period of the input signals, are formed. With the analog measurement method, the constant component of these pulses is compensated for when zero is set in indicator 10, and for digital number of quantizing pulses, proportional to 1 / period, it is taken as zero. For Φ 180, the temporary position of the setting pulses relative to the counting one is opposite, and the duration of the output pulses is maximum, approximately equal to 3 / periods. When the phase increases within O 180, the duration of the pulses at the output of the measuring trigger 9 increases from 1/4 of the perird to 3 / period, and D limits the 13O.- Zbo decreases from 3 / to l / t period. In these intervals of phase shifts only one of the pulses from the output of the imager 3 short pulses falls on one of the installation inputs of the measuring trigger 9. At. pulsation from the output of the imaging unit 3 kopotkix pulses pulsate at the edges of the positive impulse of the additional limiter 8, which can lead to an indication of the resolution of the outputs of the elements 5 and 6 of the coincidence connected to the inputs of the additional trigger 11, which in the presence of impulses from its inputs is set to the corresponding condition. A constant voltage through the integrator 12, for example, an integrating RC circuit from the output of an additional trigger 11, is supplied to the input of the threshold element 13, for example, a differential amplifier, the second input of which is connected, for example, to a reference constant voltage the output of the additional trigger 11 in the off and on state. Depending on the voltage level at the output of the additional trigger 11, the threshold element 13 switches to one of two states and, using the indicator 14, illuminates the scale or the sign of the measured phase difference. When two pulses hit the outputs of the additional trigger 11, which occurs when the phase fluctuations are affected and the measured angles are in the vicinity of O (360) and 180, it switches, and the average voltage at the output of the integrator 12 is equal to the voltage at the second input of the threshold TZ element. In this case, the threshold element 13 is either turned on at any position and any sign is indicated, or 79 is in the middle position and the sign is not indicated, which does not distort the measurement result. If the average value of the phase difference is shifted relative to O (360) or 180, the average value of the voltage at the output of the integrator 12 also changes and the phase meter clearly indicates the sign of the average value of the measured angle. In the proposed phase meter, a polygonal characteristic of the indicator is realized (the dependence of the indicator readings on the measured phase difference). This characteristic has no discontinuities, in contrast to the characteristics of the known trigger phase meters, and allows for the implementation of a continuous scale of readings, such as a circular one. When using conventional dial devices as indicators, such a scale can be done by digitizing it from left to right, for example, from 0 to 180 (say, the upper scale) and from right to left, for example, from 180 ° to 360 ° (lower scale). When the phase fluctuations are affected, the position of the arrow remains in a certain part of the scale corresponding to the average value of the measured value, and its movement does not occur from one end of the scale to the other. This achieves an increase in the display immunity. The ambiguity of the reference is eliminated by illuminating the scale, for example, by means of LEDs, which are activated by a sign indicator. The introduction of the phase shifter provides spacing in time of the pulses arriving at the inputs of the measuring trig. Hera, not less than a quarter of the period of the input signals, because of which the zones of unstable while are excluded. .. V. 13 within each scale, the pulse duration at the output of the measuring instrument. About the trigger is proportional to the measured phase difference, which makes it possible to carry out a digital indication (the sign indicator in this case indicates the sign of the measured value). The phase meter provides high noise immunity without additional zones of the reference scale, allows simple digital readout, 88808 is convenient for execution on integrated circuits. It can be used as a standalone device, the frequency range is determined by the phase shifter 90), but especially As an indicator device in frequency-conversion phase meters, the Invention Formula Y Phase Meter, containing in the first and two channels a connected channel, a limiter and a driver are short and mpulso.v, at the output, the L1I trigger meter and the indicator, as well as Is An additional limiter, whose input is connected to the input of the second channel, two coincidence elements, the first inputs of which are connected to the output of the short-pulse former, the additional trig and with the aim of increasing noise immunity, by entering i a phase shifter, an integrator and a threshold element into it, a trigger with a combined start is used as a measuring trigger, and a trigger with split The start of the second channel and the output of the second channel are connected to the limiter in this channel, the second inputs of both coincidence elements are connected to the output of the additional limiter, first and second, and P ° the installation inputs of the measuring trigger are respectively coincidence, and the counting input - with the output of the short pulse pulse generator up to ° ° P ° "P". The strokes of both elements of the coincidence are connected by ncnoi to the inputs of an additional trigger, the input x TorogO is connected to v, j. / c of a separately connected integrator, pori, element, and a sign indicator, Sources of information taken into account in the examination. . USSR author's certificate of 359611, cl. G 01 R 2S / Q, 1970.
2. Авторское свидетельство СССР № 397851, кл. G 01 R 25/00, 1971.2. USSR author's certificate number 397851, cl. G 01 R 25/00, 1971.