Фазометр Советский патент 1984 года по МПК G01R25/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано в системах измерения фазовог сдвига между гармоническими сигнала ми. Известен фазометр, содержащий усилители-ограничители первого и второго каналов, подключенные через дифференцирующие цепи к входам триг гера, а выход триггера - к аналоговому регистрирующему прибору 1 . Недостаток устройства - низкая точность. . . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является фазометр, содержащий формирующие блоки, подклйченные к входам тригге ра, а также последовательно соединенные нормализутощий блок, фильтр нижних частот и аналого-цифровой преобразователь, причем нормализующий блок подключен к выходу триггера. Формирующие блоки и триггер образуют формирователь фазовых импульсов, а нормализующий блок и фильтр нижних частот - усредняющий блок . Недостатком известного фазометра является пониженная точность измерения фазового сдвига из-за пульсаций напряжения, подаваемого на вход аналого-цифрового преобразователя. Цель изобретения - повьшение точ ности измерения фазового сдвига. Поставленная цель достигается тем, что в фазометр, содержащий формирователь фазовых импульсов, выход которого подключен к фильтру нижних частот и аналого-цифровой преобразователь, введены аналоговьй запоминающий блок, включенный между фильтром нижних частот и аналогоцифровым преобразователем, последовательно соединенные формирователь импульсов и делитель частоты, приче вход формирователя импульсов подключен к выходу формирователя фазов импульсов, а выход делителя частоты к за1пускающему ВХОДУ аналого-цифрового преобразователя и входу аналогового запоминающего блока. На чертеже приведьна функциональ ная схема фазометра. Фазометр содержит формирователь фазовых импульсов. Выход формирователя 1 фазовых импульсов через фильтр 2 нижних частот, выполненный например, в виде интегрирующей RCцепи, подключен через аналоговый запоминающий блок 3 к входу цифроаналогового преобразователя 4, а через последовательно соединенные формирователь 5 импульсов и делитель 6 частоты - к запускающему входу цифроаналогового преобразователя 4. Выход делителя 6 частоты подключен также к аналоговому запоминающему блоку 3. Последний выполнен, например, в виде запоминающего конденсатора 7 и двух ключей 8 и 9, BKJHOченных соответственно последовательно и параллельно с конденсатором 7. Управляющий вход ключа 8 подключен к выходу делителя 6 частоты непосредственно, а управляющий вход ключа 9через элемент 10 задержки. Фазометр работает следующим образом. Входные гармонические сигналы, фазовый сдвиг между которыми подлежит измерению, поступают на входы формирователя 1 фазовьпс импульсов. На выходе формирователя 1 появляются прямоугольные фазовые импульсы, длительность которых пропорциональна фазовому сдвигу входных сигналов. Фазовые импульсы синхронизированы с моментами пересечения гармоническими сигналами нулевых уровней. Фазовые импульсы поступают на вход фильтра 2 нижних частот, на выходе которого формируется напряжение с пульсациями, обусловленными зарядом и разрядом усредняющего конденсатора 7. При этом величина этого напряжения в конце фазового интервала наиболее точно соответствует измеряемому фазовому сигналу гармонических сигналов. Фазовые импульсы поступают также на вход формирователя 5 запускающих импульсов, который путем их дифференцирования формирует короткие импульсы, синхронизированные с заданными фронтами фазовых импульсов. Импульсы с выхода формирователя 5 поступают на делитель 6 частоты, который определяет период их следования, необходимый для запуска аналого-цифрового преобразователя 4. Эти импульсы управляют аналоговым.запоминающим блоком 3. За время действия импульса на вход ключа 8 происходит подключение конденсатора 7 к выходу фильтра 2 нижних частот, в результате чего он заряжается до напряжения, равного напряжению фильтра 2 нижних частот. Это напряжение поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 4, осуществляющего его измерение. Через время t,,i , достаточное для измерени напряжения аналого-цифровым преобразователем 4, которое задается элементом 10 задержки импульсов, происходит открывание ключа 9 и разряд запоминающего конденсато ра 7.. При последующем появлении запу скающих импульсов с выходка делителя частоты процесс измерения фазового нап| яжения аналого-цифровым преобра зователем 4 повторяется. ПредлагаемьА фазометр обладает повьшенной точностью измерения фазо вого .сдвига за счет исключения погрешности усреднения пульсаций напряжения усредняющего блока при одновременном повьппении быстродействия (частоты опроса). Так при . Гц, 5-102 с (f г частота следования сигналов; Т - постоянная времени фильтра нижних частот) максимальная погрешность усреднения уменьшается с 0,5 до т %, т.е. приблизительно в 85 раз. При этом частота опроса 5И ЭТОМ частота фазометра f определяется быстродействием аналого-цифрового преобразователя 4 и составляет дл1| современных АЦП десятки герц.

ФАЗОМЕТР, содержащий формирователь фазовых импульсов, выход которого подключен к фильтру нижних частот, и аналого-цифровой преобразователь, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности измерения, в него введены аналоговый запоминающий блок, включенный между фильтром нижних частот и аналогоцифровым преобразователем, последовательно соединеные формирователь импульсов и делитель частоты, причем вход формирователя импульсов подключен к выходу формирователя фазовых импульсов, а выход делителя частоты подключен к запускающему входу аналого-цифрового преобразователя и входу аналогового запоминающего блока. (Л с