SU935815A2 - Цифровой фазометр мгновенных значений - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к цифро-. вой измерительной технике и может быть использовано в информационноизмерительных системах дл  преобразовани  сдвига в цифровую форму.

По основному авт.св. 600472 известен фазометр мгновенных значений, содержсшщй формирователь и блок управлени , вход и выход котоЕ лх объединены и подключены ко входу цепочки , состо 1цей из последовательно включенных управл емых вентилей, эталонный генератор, подключенный ко второму входу первого вентил  упом нутой цепочки, регистрирующее устройство и два счетчика импульсов, схема сравнени  кодов и триггер, разделенный вход которого св зан с выходом блока управлени  и со вторым входом первого счетчика, при этом схема сравнени  кодов соединена своими равнозначными входами с выходами одноименных разр дов обоих суммирующих счетчиков импульсов, вход каждого из которых непосредственно св зан с выходом соответствующего вентил , а выход схемы сравнени  кодов - с входом триггера, соединенного по выходу с вторым входом второго вентил  1.

Недостатком этого устройства  вл ютс  ограниченные функциональные возможности.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства .

С этой целью в устройство, содержащее формирователь, входы которого подключены ко входам устройства, а

10 выход - ко входу блока управлени  и первому входу первого элемента И, второй вход которого подключен к генератору эталонного сигнала, а выход - ко входу первого счетчика

15 и первому входу BTOpoiro элемента И, второй вход которого подключен к выходу первой схемы сравнени - кодов, а выход - ко входу второго счетчика, первый выход которого подключен к

20 регистратору, а вторые выходы - к первым входам первой cxeN« сравнени  кодов, вторые вхо.цы которой подключены к выходам первого счетчика,

Сброс

которого подключен к

вход

25

выходу блока управлени  и триггер, введен третий элемент И, регистр и втора  схема сравнени  кодов, причем второй выход блока управлени  подключен к первому входу триггера,

30 второй вход которого подключен к выходу второй схемы сравнени  кодов, первые входы которой подключены к выходам первого счетчика и входам регистра, а вторые входы - к первым выходам регистра, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента и, первый вход которого соединен с выходом триггера, а второй вход - с первым выходом блока управлени .

Па чертеже, показана структурна  схема цифрового фазометра мгновенных значений.

Устройство содержит формирователь 1, входы которого подключены ко входам устройства, а выход через первый элемент И 2 - к входу счетчика 3 импульсов и к одному из входов второго элемента И 4, выход которого подключен ко входу счетчика В импульсов, блок б управлени , вход которого подключен к выходу формировател , а первый выход ко входу Сброс счетчика 3 импульсов, эталонный генератор 7, выход которого подключен ко второму входу первого элемента И 2, первуюсхему 8 сравнени  кодов, входы которой соединены с выходами одноименных разр дов обоих счетшков импульсов, а выход - с другим входом второго элемента И 4, регистрирующее устройство 9, подключенное к сметчику 5 иг-тпупьсов, триггер -0, входы которого ,;тючены ко второму входу блока управлени  и к выходу второй схемы 11 сравнени  кодов, а выход - к одному из входов третьего элемента И 12, другой вход которого соединен с пегрвым В111ходом блока упра.влени , а выход - со входом .Перенос регистра 13, входы которого соединены с выходами одноименных разр дов счетчика 3 игушульсов и с первыми входа1: 1и второй схеу л 11 сравнени  кодов, а выходы со вторыми входами той же схемы сравнени  кодов.

Устройство работает в режиме измерени  текущего значени  фазового сдвига с параллельной фиксаг ией его минимального и максимального значений за интервал времени. Рассмотрим сначала как происходит фиксаци  максимального значени  фазового сдвига в процессе измерени , а затек. минимального значени .

Формирователь 1, на входы которого поступают исследуeivbie напр жени  и, формирует пр моугольные и утульсы с длительностью Т , пропорциональной измер емому фазовому сдвигу f. Эти импульсы управл ют перрым элементом И 2, открыва  его на врем  Т, при этом тактовые импульсы высокой частоты с выходе эталонного генератора 7 проход т на счетный вход счетчика-3 непос;едственно и на счетный вход счетчика 5 через второй элемент И 4 при условии наличи  на управл ющем входе последнего разрешающего потенциала с выхода первой схемы 8 сравнени  кодов.

Перва  схема 8 сравнени  кодов выдает разрешающий потенциал, когда содержимое счетчиков 3 и 5 одинак во, и сохран ет этот потенциал неизменнным на уровне логической все врем , пока соблюдаетс  условие равенства кодов на ее входах, св занных с выходами одноименных разр дов указанных счетчиков.

Допустим, в исходном состо нии устройства в счетчики 3 и 5 записано число, равное нулю. При поступлении исследуе 4ых напр жений на входы формировател  ,Т последний открывает первый элемент И 2 на врем  2 и тактовые импульсы эталонного генератора

7проход т на счетный вход счетчика 3 и через второй элемент И 4, открытый разрешающим потенциалом с выхода первой схемы 8 сравнени  кодов, на счетный вход счетчика 5. В момент времени, соответствующий заднейу фронту выходного импульса формировател  1, импульсный сигнал с первого выхода блока б управлени  сбрасывает счетчик 3 в нуль по входу Сброс, в счетчике 5 при этом остаетс  код, пропорциональный временному интерва1луТ . Он передаетс  в регистрирующее устройство 9. Разрешающий потенциал с управл пощего входа второго элемента И 4 снимаетс , так как условие равенства кодов на входах cxeN

8нарушаетс ,.

Дальнейша  работа цифрового фазометрг зависит от соотнсшени  длительностей каждого последующего и предыдущего максимального (по длительности ) выходных импульсов формировател  1. Например, если сле.дующий импульс указанного Формировател  имеет длительность С 71 , то содержимое счетчика 3 по мере поступлени  тактовых импульсов эталонного генератора 7 на его счетный вход через первый элемент И 2 нарастает. В момент времени , когда оно становитс  равным коду, хран щемус  в счетчике S., схема 8 срабатывает и выдает разрешающий потен;т,иал на. управл ющий вход второго элемента И 4, открыва  его. В результате, тактовые импульсы одновременно проход т на счетный вход счетчика 5, код в котором, начина  с, укг занного момента времени, получает приращение, пропорциональное -t.. Затем блО 6 управлени , как и прекде импульсным сигналом с первого выхода, соответствующим по времени по влени  заднему фронту выходного импульса формировател  1 с

длительностью t , сбрасывает счетчим 3 в нуль. При этом в другом счетчиКЗ 5 остаетс  код, пропорциональный .

Если следующий импульс формировател  1 имеет длительность TrVr то содержимое счетчика 3 по мере поступлени  тактовых импульсов на его счетный вход нарастает, но не дот гивает до кода, хран щегос  в счетчике 5. Поэтому схема 8 не срабатываэт , содержимое счетчика 5 не измен етс  и после сброса счетчика 3 в О импульсным сигналом с первого выхода блока 6 управлени  устройство готово к следующему ц.иклу измерени .

Устройство осуществл ет также параллельно фиксацию минимального значени  фазового сдвига за интервал времени, дл  чего используютс  дополнительно введенные в его состав втора  схема 11 сравнени  кодов, регистр 13 и третий элемент И 12.

Импульснц сигнал со второго выхода блока б управлени , формируемый в момент времени, соответствующий переднему фронту выходного импульса формировател  1 с длительностью Т , устанавливает триггер 10 в положе111 11

, а высокий потенциал с

ние

выхода триггера подаетс  на управл ющий вход третьего элемента И 12 и подготавливает его. Импульсный сигнал с первого выхода блока 6 управлени , фиксируемый в момент времени , соответствующий заднему фронту импульса с длительностью t, проходит через открытый третий элемент И 12 на вход Перенос регистра 13 и разрешает перезапись содержимого счетчика 3, пропорционального f , в регистр последующим сбросом

счетчика 3 в нуль.

Если у последующего импульса с выхода формировател  1 длительность т больше, чем , T.e.t , то

.срабатывает втора  схема сравнени  кодов, сравнивающа  код в регистре 13 с содержанием счетчика 3, которое с течением времени достигает и превышает значение N-p. Импульс с выхода сработавшей схеме 11 перебрасывает триггер 10 в положение О, в результате чего снимаетс  разрешающий потенциал с управл ющего входа третьего элемента И 12 и импульсный сигнал с первого выхода блока управлени , сформированный в момент времени, соответствующий заднему фронту импульса с длительностью t , не проходит на вход Перенос регистра 13. Код N в регистре 13, такии образом, не измен етс .

Если у следующего импульса с выхода формировател  1 длительность / меньше, чем t, т.е. 7;Vr, то втора  схема 11 сравнени  кодов не срабатывает , триггер 10 остаетс  в положении , и импульсный сигнал с первого выхода блока управлени , сформированный в момент времени, соответствующий заднему фронту импульсов с длительностью t, проходит через открытый третий элемент И 12 на

0 вход Перенос регистра 13 и раз|решает перезапись содержимого счетчика 3, пропорционального t, в,результате в регистр с последу ощим сбросом счетчика 3 в нуль.

5 Таким образом, предложенный цифровой фазометр измер ет текущее значение фазового сдвига, обеспечива  фиксацию его минимального и максимального значений.

30

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР W 600472, кл. G 01 R 2Ь/00, 1978.