SU949808A1

SU949808A1 - Преобразователь фазового сдвига во временной интервал

Info

Publication number: SU949808A1
Application number: SU792860104A
Authority: SU
Inventors: Станислав Иванович Гусев; Станислав Леонидович Селезнев
Original assignee: Предприятие П/Я В-2097
Priority date: 1979-12-27
Filing date: 1979-12-27
Publication date: 1982-08-07

Description

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ФАЗОВОГО СДВИГА ВО ВРЕМЕННОЙ ИНТЕРВАЛ

1

Изобретение относитс к электроизмерени м и может быть использовано при измерении фазовых сдвигов.

Известен преобразователь фазового сдвига во временной интервал, содержащий два триггера, источник опорного напр жени , два интегратора, три ключа, инвертор, детектор нул , дополнительный триггер и два формировател коротких импульсов, выход одного из которых подключен к первому входу первого триггера, второй вход которого соединен с выходом второго формировател коротких импульсов и со счетным входом второго триггера, причем выход источника опорного напр жени подключен к потенциальным входам первого и второго ключей, управл ющие входы которых соединены соответственно с выходом первого триггера и с пр мым выходом второго триггера, инверсный выход которого подключен к первым входам третьего ключа и дополнительного триггера, выход первого ключа через первый интегратор и детектор нул соединен с вторым входом дополнительного триггера, выход второго ключа через второй интегратор и инвертор подключен к второму входу

третьего ключа, выход -которого св зан с входом первого интегратора 1.

Недостатком известного устройства вл етс невысока точность работы.

Известен также преобразователь фазового сдвига во временной интервал, содержащий источник опорного напр жени , три триггера, три интегратора, четыре ключа, инвертор, детектор нул , задатчик времени и два формировател коротких импульсов.

Claims

,0 Выход одного из формирователей подключен к первому входу первого триггера, второй вход которого соединен с выходом второго формировател и счетным входом второго триггера. Выход источника опорного напр жени подключен к потенциальным входам первого и второго ключей, управл ющие входы которых соединены соответственно с выходом первого триггера и пр мым выходом второго триггера. Инверсный выход второго триггера подключен к входу задатчи20 ка времени. Выход первого ключа через первый интегратор соединен с потенциальным входом третьего ключа, а выход второго ключа через второй интегратор и инвертор - с потенциальным входом четвертого ключа, выход которого соединен с выходом третьего ключа и через третий интегратор и детектор нул с первым входом третьего триггера. Один из выходов задатчиков времени подключен к -управл ющему входу третьего ключа, а второй выход - к управл ющему входу четвертого ключа и второму входу третьего триггера
2. Однако данный преобразователь характеризуетс недостаточной точностью работы в широком диапазоне дестабилизирующих факторов, обусловленной наличием в информационном и опорных каналах двух независимых интеграторов с разными температурами и временными уходами (по описанию - первый и второй интеграторы). Цель изобретени - повыщение точноети устройства. Дл достижени указанной цели в преобразователь сдвига во временной интервал дополнительно введены элемент И, два элемента ИЛИ и распределитель импульсов, вход которого соединен с вторым входом первого триггера, первый выход распределител импульсов соединен с одним из входов элемента И, другой вход которого подключен к выходу первого триггера, второй выход распределител импульсов соединен с входом задатчика времени, третий выход распределител импульсов подключен к одному из входов первого элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с выходом элемента И, четвертый выход распределител импульсов соединен с вторым входом второго триггера, первый вход последнего подключен к одному из входов второго элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с вторым выходом задатчика времени, а выход - с управл ющим входом четвертого ключа, потенциальный вход которого соединен с входом первого интегратора, а выход последнего подключен к выходу четвертого ключа и входу инвертора, причем выход первого элемента ИЛИ подключен к управл ющему входу первого . На фиг. 1 представлена структурна схема устройства; на фиг. 2 - временна диаграмма его работы. . Преобразователь содержит первый и второй формирователи 1 и 2 коротких импульсов , выходы которых соединены с входами первого триггера
3. Выход формировател 2 подключен к входу распределител 4 импульсов . Выход триггера 3 и первый выход распределител 4 соединены с входами элемента И 5, выход которого и третий выход распределител 4 подключены к входам первого элемента ИЛИ 6. Выход элемента ИЛИ 6 соединен с управл ющим входом первого ключа 7, выход которого через последовательно соединенные первый интегратор 8, второй ключ 9, второй интегратор 10 и детектор 11 нул подключен к первому входу второго триггера 12. Выход интегратора 8 через последовательно соединенные инвертор 13 и третий ключ 14 подключен к входу интегратора 10. Второй вход триггера 12 соединен с управл ющим входом ключа 14 и четвертым выходом распределител
4. Потенциальный вход ключа 7 подключен к выходу источника 15 опорного напр жени . Второй выход распределител 4 подключен к входу задатчика 16 времени, первый выход которого соединен с управл ющим входом ключа 9, а второй выход - с одним из входов второго элемента ИЛИ17, другой вход которого подключен к первому входу триггера 12. Выход элемента ИЛИ 17 соединен с управл ющим входом четвертого ключа 18, включенного параллельно интегратору 8. Устройство работает следующим образом . В исходном состо нии на вход формировател 1 поступает напр жение Ut, а на вход формировател 2 - напр жение Uz, относительно которого измер етс фазовый сдвиг напр жени Ut. В момент перехода напр жений Ui и Uz через нулевой уровень от отрицательного значени к положительному на выходах формирователей 1 и 2 образуютс короткие импульсы, которые, поступа на входы триггера 3, формируют на его выходе временной интервал t, причем ч , где Т - период колебаний напр жений Ui и Uj с фазовым сдвигом ср. Выходные импульсы триггера 3 длительностью t поступают на один из входов элемента И 5, на другой вход которого подаетс сигнал с первого выхода распределител 4 импульсов. Распределитель импульсов вырабатывает на своих выходах четыре сдвинутых на врем Т (период напр жени Ui) сигнала. По первому периоду напр жени Uz на выходе элемента И 5 по вл етс сигнал Us длительностью t, который, проход через элемент ИЛИ 6, открывает ключ 7 и зар жает интегратор 8 от источника 15 до величины Uni,g Т, - посто нна времени интегратора 8. С началом второго периода напр жени Us распределитель 4 вырабатывает сигнал и , запускающий задатчик 16 времени, который открывает ключ 9 на врем т. В течение этого времени происходит зар д интегратора 10 до напр жени Um,9 . -и„ .. где t -посто нна времени интегратора 10. По окончании времени задатчик 16 вырабатывает сигнал обнулени интеграто g проход щий через элемент 17 и открывающий ключ 18. В следующий период напр жени Vz (по третьему состо нию распределител 4) сигнал Ur длительностью Т через элемент ИЛИ 6 открывает ключ 7, зар жа интегратор . 8 до напр жени Um29 on т, По началу четвертого периода напр жени U2 вырабатываетс сигнал Us, открывающий ключ 14 и формирующий иа выходе триггера 12 начало временного интервала tx(Uii). Инвертированное напр жение Uni29 через ключ 14 начинает разр жать интегратор 10 до нул . При этом - Um,io 129 t-T T-tK , откуда t . o т„rI ™; v s;rг;v; мент ИЛиТГи ключ 18. На выходе триггеоЛ2 Формируетс временной интервал. Изобретени е позвол ет повысить точнзооретение шс5ьи,; и Т lOVyWi-V. Д -- ность измерений фазовых сдвигов при длительных непрерывных измерени х за счет исключени из окончательного результата погрешностей, вызванных температурными и временными уходами интегратора. Формула изобретени Преобразователь фазового сдвига ви ь сПреобразователь фазового сдвига во вре::orii rs-itr;i-r U-лл Til ттга ii.-r/MJLIUU Г ПОПратора , инвертор, детектор нул , два триггера , задатчик времени и два формировател коротких импульсов, выход одного из которых подключен к первому входу первого триггера, второй вход которого соединен с выходом второго формировател коротких импульсов, выход источника опорного напр жени подключен к потенциальному входу первого ключа, выход последнего через

f/f

f

4ZW. / первый интегратор соединен с потенциальным входом второго ключа, выходы Biopoj го и третьего ключей соединены через второй интегратор и детектор нул с первым входом второго триггера, а потенциальный вход третьего ключа подключен к выходу инвертора , первый выход задатчика времени соединен с управл ющим входом второго ключа , а управл ющий вход третьего ключа - с вторым входом второго триггера, отличающийс тем, что, с целью повыщени точности , в него введены элемент И, два элемента ИЛИ и распределитель импульсов, вход которого соединен с вторым входом первого триггера, первый выход распределител импульсов соединен с одним из .Г /й рг:™™ „ -ГГ/д Г™ ре Т™Т распределител импульсов подключен к одному из входов первого элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с выходом элемента И, четвертый выход распределител импульсов соединен с вторым входом второго триггера, первый вход последнего подключен к одному из входов второго элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с вторым выходом задатчика времени, а выход - с управл ющим входом четвертого ключа, потенциальный вход которого соединен с входом первого интегратора, а выход последнего подключен к выходу четвертого г равл ющему входу первого ключа. Источники информации, прин тые во внимание пр;-; экспертизе 1Авторское свидетельство СССР № 678666, кл. Н 03 К 13/20, 1977. 2Авторское свидетельство СССР № 783704, кл. Н 03 К 13/20, 1978 (прототип ) .

и,

Г ,

LL

и

3

и

% 6

щ в

I/O

f t t

i

/ i

Vro

r

//

7m/ff

Фг/г.