Цифровой фазометр Советский патент 1983 года по МПК G01R25/00 

1 Изобретение относится к электроизм ритепьной технике и может быть испопь зовако цгш изморения фазового савига между цвумя гармоническими сигнапами Известен фазометр, соцержаишй фсфм роватегвд, триггеры, эпементы И, реверс ный счетчик и генераторы ij Нецостатком фазометра явпяется низ кая точность измерения фазового сцвига сигнапов, смешенных относдтепьно нупе вого уровня. Время измерения устройств превышает период измеряемых сигнапов. Наибопее бпизким по технической сущности к прецпагаемому явпяется цифровой фазометр, содержащий первый и второй формироватепи, цва кпюча, эпементы И, управляющие счетом тригг ры, генератор и реверсив 1ый счетчик, вхоцы которого соецинены с выхоаами ключей 2 . Нецостагком устрой1::тва явпяется ни кая точность измерения, обусповленная смещением измеряемых сигнапов относитепыю нулевого уровня, а также низкое быстродействие. Цепь изобретения - повышение точности и быстродействий. Поставленная цепь постигается тем, что в цифровой фазометр, содержащий первый и второй формироватепи, цва кшо ча, генератор и реверсивный счетчик, входы которого соединены с выходами ключей, введены .блок выделения интерва ла межоу передними фронтами, управляемый делитель частоты и блок упра&пения, выходы которого соединены с выхоцом управляемого делителя частоты входы которого соединены с выходами генератора, формирователей и блока выделения интервала между передними фронтами, а также с ссютветствующими входами блока управления соединенного с выходами блока выделения интервала между передними фронтами, На чертеже приведена схема устройства. Первый и второй формирователи Г и 2 соецинелы с соогветствующими входами блока 3 выделения тинтервала, управляемого целителя 4 и блока 5 управления реверсивным счетчиком, вых цы которого соединены с первыми вхоцами ключей 6 и 7, вторые входы которых подключены к управляемому дег телю 4 частоты, выходы ключей 6 и 7, подключены к входам реверсивного счет чика, выходы блока 3 выделения вре-. менного интервала соепинкиы с вхоаа51ми управляемого делителя 4 частоты и блока 5 управления реверсивным счет чиком 8, выход генератора 9 импульсов соединен с входом управляемого делителя 4 частоты. Устройство работает следующим образом. Входные синусоидальные сигналы nepvвым и вторым формирователями 1 и 2 преобразуются в сигналы прямоугольной формы той же частоты. В зависимости от знака разности фаз входных ;игнавыкоде блопов на первом или втором ка 3 появится импульс i , длительность которого равна интервалу между передними фронтами положительных прямоугольных импульсов, поступающих с выходов первого и второго формирователей 1 и 2, В зависимости от взаимного расположения во времени импульсов с выходов первого и второго формирователей 1 и 2 бпок 5 управления реверсивным счетчи гком 8 открывает ключ 6 или 7. В случае появления на входах блока 5 первым положительного импульса с формирователя 1 сигнал с блока 5 откроет ключ 6 на время прохождения этого импульса. При этом счетные импупьсы с генератора 9, частота следования которых разаепена на два в управттяемом делит&пе 4 частоты, поступят на вхоц суммирования реверсивного счетчика 8. Если положительный импульс с выхода формироватепя 1 закончился, а положитель ный импульс с выхода формирователя 2 еще не начался, счетные импульсы с генератора 9 без деления по частоте поступят на вход суммирования реверсивного счетчика 8. Во время прохождения положительного импульса с выхода формирователя 2 вновь депитепь 4 депит на два частоту f прохождения импульсного сигнала с генератора 9, поступающего на вход суммирования р&версивного счетчика 8. По окончании попожительного импупьса с выхода формироватеш 2 в реверсивном счетчике 8 буает записано число, пропс ционагтьное временному интервалу между максимумами опорного в измеряемого сигнапов, т. е. фазовому сдвигу между ними. В случае отрипатепьного фазового между сигналами первым на блоки 3 и 5 прихоцит положительный имПупьс с формирователя 2. Тогда выхопной сигнал блока 5 управления реверсивным счетчиком открывает кггюч 7 на время прохождения импупъса цгштепьностью . Делитель 4, выдает счетные импульсы частоты i /2 поступаюише на вход вычитания счетчика В тот временной промежуток, когца на входах блока 5 присутствуют положи тепьные импульсы и опорного и измеряемого сигналов, ключи 6 и 7 закрыты сигналами, поступающими с блока 5 По окончании положительного импульса измеряемого сигнала ключ 7 вновь открывается сигналом с блока до мо мента окончания попожитепьного импульса опорного сигнала. В итоге в реверсивнс м счетчике 8., будет захшсано число, определяемое по Мйзлл N( где Wcf - чнсдо, записанное в счетчике NMIMI O - число импульсов, пропорцион ное .J длительности положительного импульса соответст но измеряемого и опорного сигналов; N ; - чиспо импульсов, пропорш1онаггьное длительности временного tiHTepBana между передними фронтами импуль- сов, поступающих с выходов форг.шрователей 1 и 2, Причем Nt берется с положительшом знаком в том случае, если первым по времени приходит передний фронт опорного сигнала и берется с отрицательным знаком, если первьш по времени приходит передний фронт измеряемого сигнаоа, Деление N и Ц on на два производит управляемый де штель частоты C4eiw ных импульсов; fe связи с тем, что фазовый сдвиг сигналов определяется как чисдо, пропорциональное временному интервалу между максимумами входных сигналов, величина и знак постояиных смещений уровней сигналов в пределах их амппитуды не оказывает влияния на результат измере1шя. При этом время измерения не превышает периода сшгналов. Это особеш1о важно на кнфраннзком диапазоне частот, где затруднены способы исключения постоянной составляющей, а время измерения может достагать несколько секунд и более..

ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР соцержаишй первый и второй формироватепи, два ключа, генератор и реверсивный счетчик, вхоцы которого соецинены с выкоцйми кпючей о г п и ч а ю щ и йс я тем, что, с цепью повышения точности 1 бь строцействия, в него ввецены блок вь-щепенпя интервагеа между перец-. HHMVi фронта ч1И, управпяемый цегаггепь частоты п блок управления, выходы котО рого соеаинены с первымн вкоцами кто чей, вторые вкоцы которых соеаине Пз с выходом управляемого депитепя частО ты, вхопы которого coetDtHeHH с выхо дами генератора, формирователей R бпо ка выпепения интервагш менщу передними фронтами, а также с соответствующими входами блока управления,соединенного с выходами блока выделения интервала между переднилга фронтами.