Цифровой фазометр Советский патент 1985 года по МПК G01R25/08 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано для измерения фазового сдвиг непрерывных сигналов. Цель изобретения - повьшение точности измерения фазовых сдвигов непрерывных сигналов достигается за счет снижения погрешности квантования, так как. производится двойное измерение фазового сдвига, а также уменьшается погрешность от влияния внешних и внутренних шумов измеряемой цепи. . На чертеже показана структурная схема цифрового фазометра. Устройство содержит двухканальный преобразователь частоты 1, первый, второй и третий выходы которого соед нены соответственно с клеммами опорного, измерительного сигналов и с од ним выходом блока формирования часто ты 2, а его выходы подключены соответственно через стабилизаторы уровн .3 и 4 к входам формирователей импуль сов 5 и 6. Выход формирователя импульсов 6 подключен к счетному входу триггера 7, единичный выход которого подключен к входам элементов И 8-10 и к управляемому входу запоминающего регистра 11. Другие входы элементов И 8 - 10 соединены с формирователем импульсов 5, с нулевым и единичным выходами триггера 12, один вход последнего соединен с нулевьм выходом триггера 7, а другой вход соединен с выходом элемента И 8. Третьи входы элементов И 10 и 9 соединены с други выходом блока формирования.частоты 2 Выход запоминающего регистра 11 подключен к-цифровому отсчетному блоку 13, а его сигнальный вход соединен с выходом реверсивного счетчика 14, входы которого соединены с выходами элементов И 10 и 9. Г . . Цифровой фазометр работает еледующим образом. С помощью двухканального преобразователя частоты 1 измеряемый фазовый сдвиг переносят с частоты исследуемых сигналов, лежащих в диапазоне частот, на фиксированную частоту выходных сигналов преобразователя 1. Стабилизаторы уровня 4 и 3 осуществляют нормирование уровней выходных сигналов двухканального преобразователя частоты 1 и устраняют таким образом амплитудные погрешности фазометра. Формирователи импульсов 6 1 4 и 5 формируют соответственно последовательность коротких старт- и стоп-импульсов в моменты перехода выходных сигналов стабилизатора уровня 4 и 3 через нулевое значение (например, при положительном градиенте) . Блок формирования частоты 2 представляет собой делитель часГоты с коэффициентом деления п (где п - целое число, равное емкости реверсивного счетчика 14), непрерывно заполняемый импульсами кварцевого генератора, следующими с частотой 1 Частота выходных сигналов двухканального преобразователя частоты 1 поддерживается, равной частоте f путем синхронизации опорТ пТо ного генератора двухканального преобразователя частоты 1 с выходным сигналом старшего разряда делителя частоты блока формирования частоты 2. В исходном состоянии элементы И 8 - 10 закрыты, триггеры 7 и 12 и реверсивный счетчик 14 находятся в нулевом состоянии. Первый старт-импульс, поступающий с формирователи импульсов 6 на счетный вход триггера 7, устанавливает его в единичное состояние и открывает элементы И 8 и 9. Импульсы генератора с блока формирования частоты 2 поступают через элемент И 10 на суммирующий вход реверсивного счетчика 14. Следующий после этого стопимпульс проходит через элемент И 8 и устанавливает триггер 12 в единичное состояние, элемент И 10 закрывается, а элемент И 9 открьшается. Им.пульсы генератора с блока формирования частоты 2 поступают через элемент И 9 на вычитающий вход реверсивного счетчика 14. Следующий старт-импульс устанавливает триггеры 7 и 12 в нулевое состояние, а импульс с единичного выхода триггера 7, поступая на управляющий вход запоминающего регистра 11, осуществляет перепись в него значения крда с прямых выходов реверсивного счетчика 14 и инверсного вьрсода триггера знака, входящего в состав реверсивного счетчика 14, Инверсный выход триггера знака счетчика 14 является старшим разряром выходного кода. Выходной код за311762644

поминающего регистра 11, значениеСкважность импульсов кварцевого

которого равно з-начению измеренногогенератора блока формирования частоты

фазового сдвига, индицируется цифро-2 выбирается равной 0,5. Синхронизавым отсчетным блоком 13. Цикл измере-ция старт- и стоп-импульсов с импульния заканчивается. В предложенном генератора не производится,

фазометре за цикл его работы произво-Таким образом, в предложенном устройдится двойное измерение фазовогостве по сравнению с прототипом уменьсдвига: от старт- до стоп-импульсашается вдвое погрешность квантов прямом коде и от стоп- до старт-вания, а/ также уменьшается влиимпульса в дополнительном коде. Ре- юяние внешних и внутренних шузультаты обоих измерений складываются.мов.

ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР., содержащий двухканальный преобразователь частоты, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с клеммами , измерительного сигналов и иьгходом блока формирования частоты, а его выходы подключены чгрез стабилизаторы уровня к входам формирователей импульсов запоминающий регистр, выход которого подключен к входу цифрового отсчетного блока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены первый и второй триггеры, первый, второй и третий элементы И, реверсивный счетчик, суммирующий и вычитающий входы которого соединены соответственно с выходами второго и третьего .элементов И, а его выход подключен к сигнальному входу -запоминающего регистра, вход первого триггера соединен с выходом первого формирователя импульсов, а его единичный выход подключен к первым входам элементов И, к управляющему входу запоминающего регистра, вторые входы перйого, с SS второго и третьего элементов И соединены соответственно с выходом вто(Л рого формирователя импульсов и с нулевым и единичным .выходами второго триггера, первьгй вход второго три:- гера соединен с нулевым выходом первого триггера, а его второй вход соединен- с выходом первого элемента И, третьи входы второго и третьего элементов И соединены с вторым выходом блока формирования частоты.