Фазометр Советский патент 1983 года по МПК G01R25/00 

V, ФпС иВь,ж Изобретение относится к измери- тельной технике и мокет найти применение в системах автоматики и контроля лля повышения надежности, работы фазометров Известен фазометр с аналоговым ( выходом, основанный на кодировании временного фазового сдвига и периода входного сигнала с последующим формированием аналогового сигнала, пропорционального фазовому сдвигу, содержащий преобразователи временных интервалов в код, вычислительный блок и блок управления l . Недостатком данного устройства является сложность и сбои в работе при фазовых сдвигах, близких к ЗбО°С, что снижает надежность его работы Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому, содержащее два формирователя, входы которых соединены с клеммами входных сигналов, а выходы с единичным и нулевым .в.ыходами триггера, выход которого |соединен с входом фильтра постоянной составляющей, выход которого сое динен с выходной клеммой устройства 2 . Недостатком известного фазометра является появление сбоев при.фазоBOM сдвиге, близком к 360°. Последнее объясняется тем, что иьшульсы, поступгиоцие на раздельные входы триг гера, формирующего временной фазовый сдвиг, могут быть разделены сколь угодно малым интервалом. Это приводи к появлению такого режима, ког4;а при неизменном сдвиге (близком к 360 вместо скважности импульсного потока близкой к единице, на выходе триггер формируется И1 тульсный поток с про из вольной непостоянной скважностью. Цель изобретения - повьшение надежности работы устройства при измер нии фазовых сдвигов, близких к 360. Указанная цель достигается тем, что в фазометр,содержащий два формирователи, входы которых соединены с клеммами входных сигналов, а выходы - с единичным и нулевьм входами первого триггера, фильтр постоянной составляющей выход которого соединен с выходной клеммой устройства, введе ны ждущий мультивибратор, элемент ИЛ инвертор, первый и второй элемент совпадения, второй триггер, первый вход ждущего мультивибратора соедине с единичным выходом первого триггера первым входом элемента ИЛИ и первым входом первого элемента совпадения, второй вход которого объединен с вых дом ждущего мультивибратора и входом инвертора, а выход соединен с единич ньял входом второго триггера, нулевой вход которого соединён с выходом вто рого элемента совпадения, входы кото рого соединены с нулевым.выходе пер вого триггера и выходом инвертора соответственно, единичный выход второго триггера соединен со вторым входом ждущего мультивибратора и вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединей с входом фильтра постоянной составляющей. На фиг.1 приведена схема устройства, на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства. Устройство содержит формирователи 1 и 2, первый триггер 3, элемент 4 . ИЛИ, фильтр 5 постоянной составляющей, ждущий мультивибратор 6, элементы 7 и 8 совпадения, второй триггер 9, инвертор 10. Устройство работает следующим образом, С помощью формирователей 1,2 и триггера 3 формируется импульсная, последовательность, скважность которой it/Т . (где At - временной фазовый сдвиг, а Т - период входного напряжеиияj пропорциональная фазовому сдвигу входных напряжений (1 и ( . Эта последовательность через эле; мент 4 ИЛИ поступает на фильтр 5 постоянной составляющей. Во время действия импульса, равного временному фазовому сдвигу &t, ко входу фильтрующей цепи (резистор и конденсатор) подключается образцовое напряжение (Oj о время паузы - общая шина. На выходе устройства получим напряжение д %x JUodi-U,, II где U(5 - образцовое напряжение, Ь.1и т - временной фазовый сдвиг и период входного сигнала. При фазовом сдвиге, близком к 360°, из-за состязания триггер 3 может произвольно менять свое состояние от периода к периоду, в то время как он должен находиться практически все время в единичном состоянии.Для исключения указанного недостатка в устройство.введены блоки 6-10, основным из которых является ждущий мультивибратор 6 с перемен- ной длительностью выходного импульса. Ждущий мультивибратор 6 запускается с выхода триггера 3 (выходаа). С выхода триггера 9 на ждущий Мультивибратор подается сигнал, изменяю, щий его длительность с tg ЯоЬ (гдеto o)Введенные блоки корректируют выходной сигнал всего устройства, когда фазовый сдвиг близок к Збо. В этом случае пауза (т - At) им-. пульсного напряжения станет меньшей длительности выходного иглпульса ждущего мультивибратора 6(to). (фиг.2а). При указанном соотногтюнии паузы (т- it) и импульса iuf через элемент 7 совпадения триггер 9 переводится

в единичное состояние, что приводит к увеличению, длительности импульса ждущего мультивибратора б с величиньи ЬоДофо Последнее объясняется связью выхода триггера 9 с входом ждущего мультивибратора 6,

Благодаря увеличению длительности выходного импульса ждущего мультивибратора б исключается возможность возвращения триггера 9 в нулевое состояние, что может иметь место при условии Т -it tioНаходясь в единичном состоянии, триггер 9 через элемент 4 ИЛИ и ключ фильтра 5 постоянной составляющей подключает резистор к напряжению Uo/ На выходе устройства устанавливается напряжение соответствующее фазовому сдвигу 360.

Таким образом, сбои в работе устройства, имевшие место при фазовьк сдвигах/ близких к 360 исключается.

При уменьшении фазового сдвига, когда пауза (т - &i:)cTaHeT больше t (фиг,28), с помощью инвертора 10 и элемента 8 совпадений триггер 9 вернется в нулевое состояние, длительность ждущего мультивибратора б станет равной to , а г работа фильтра 5

0 постоянной составляющей будет определяться импульсным напряжением формируемым на единичном выхьде триггера 3.;

Таким образом, в предлагаемом

5 устройстве отсутствуют сбои, связанные с измерением фазовых сдвигов, близких к 360.

ФАЗОМЕТР-, содержаний два формирователя, входыкоторых соединены с клеммс1ми входных сигнглов, а выходыс единичным и нулевые входги и первого триггера, фильтр постоянной составля,ющей, выход которого соединен с выходной устройства, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства при измерении фазовых сдвигов, близких к 360®, в него введены жду, щий мультивибратор, элемент ИЛИ, инвертор, первый и второй элементы совпадения, второй триггер, первый вход ждущего мультивибратора соединен с единич.ным выходом первого триггера первым входом элемента ИЛИ и пеовым входом первого элемента совпадения, второй вход которого объединен с ,выходом ддущего мультивибратора и входом инвертора, а выход соединен с i единичным входом второго триггера, нулевой вход которого соединен q выходом второго элемента совпадения, входы которого соединены с нулевым выходом первого триггера и выходом Ш инвертора соответственно, единичной выход второго триггера соединен со втррым входом ждущего мультивибратора и вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом фильтра постоянной составляющей. О