Цифровой фазометр Советский патент 1985 года по МПК G01R25/08 

Изобретение относится к фаэоизмерительной технике и может быть использовано при создании высокоточных цифровых фазометров для широкого диапазона частот. Цель изобретения - повышение точности измерения путем уменьшения погрешности, вызванной нелинейными искажениями входных напряжений. - . На чертеже представлена структурная схема устройства. Фазометр содержит блок 1 распределения и формирования строб-импульсов, два идентичных канала 2 и 3, нуль-индикатор 4, блок 5 меры фазовых сдвигов и цифровой индикатор 6. Каждый канал выполнен в виде последовательно соединенных блока 7стро бирования, аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 8, оперативного запоминаюш;его блока 9, последовательно соединенных цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 10 и фильтра 11 нижних частот, блок 12 цифрового усреднения кода образуют регистр 13 памяти и многоразрядный сумматор t4 Первьш вход канала 2 соединен с пер вым входом блока 7 стробирования и соответственно с первой входной клеммой устройства, второй вход канала 2 - с вторым входом блока 7 стробирования и выходом блока 1 формирования и распределения строб-импульсов, Ёход которого подключен к второй входной клемме устройства, выход канала 2 соединен с выходом . фильтра 11 нижних частот и соответствующим входом нуль-индикатора 4, выход которого подключен к входу цифрового индикатора 6 через блок 5 меры фазового сдвига, выход которого соединен с третьим входом канала 2, соединенным с вторым входом оператив ного запоминающего блока 9. Входы сумматора 14, один непосредственно, а второй через регистр 13 памяти, подсоединены к выходу оперативного запоминающего блока 9, выходы сумматора 14, кроме выхода мпадшего раз ряда - к выходу ЦДЛ 10. Вход записи регистра 13 памяти подключен к второму входу оперативного запоминающего блока 9. Устройство работает следующим образом. Один из входных-сигналов поступает на блок 1, в котором формируются строб-импульсы, следующие с периодом (41, Tov - l где I ех период входного сигнала; М 1, 2, 3... н - число выделяемых выборок входного сигнала. Величина m выбирается из условия готовности АЦП 8 проводить измерение TC . -t j (где1„„,- максимальное время измерения одной выборки в АЦЦ). Если сравниваемые по фазе напряжения имеют вид и, и|„51П (cot4CfVjU u|ln5;nCot ., то блоками 7 в моменты появления стр.об-импульсов фиксируются соответственно напряжения (выборки) у,ив;п(.ч)-, Li,ii%;n(, где i О, 1, 2,... - порядковый номер строб-импульса. Эти величины - уровни постоянного напряжения, соответствующего мгновенным, значениям входных сигналов в моменты стробирования. Запомненные напряжения выборок поступают на входы АЦП 8 и дальше в виде кодов - на оперативно запоминающие блоки 9. Таким образом, производится дискретизация во времени и квантование по уровню исследуемых напряжений, а также запоминание кодов выборок в моменты дискретизации. Кодовыми сигналами адреса, вырабатываемыми блоком 5 меры фазовых сдвигов, осуществляется последовательное циклическое считьшание этих кодов с тактовой частотой :Рт и подача их через блоки 12 цифрового усреднения на цифро-аналоговые преобразователи 10, на выходе которых формируются переменные (частота ) напряжения. Основные гармоники этих напряжений, выделенные фильтрами 11 ( п /7 ) -5;n(it-|+v,,

. ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР, содержащий два идентичных канала, каждьй из которых содержит последовательно соединенные блок стробирования, аналого-цифровой преобразователь, оперативно-запоминающий блок и последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь k фильтр нижних частот, первый вход каждого из каналов соединен с первым входом блока стробирования и соответственно с первой и второй входной клеммой устройства, второй вход каждого из канаггов соединен с вторым входом блока стробирования и выходом блока формирования и распределения строб-импульсов. вход которого соединен с второй входной клеммой устройства, выход каждого из каналов соединен с выходом соответствующего фильтра нижних частот и с соответствующими входами нуль-индикаторГа, выход которого соединен с входом цифрового индикатора через блок меры фазового сдвига, выходы которого соединены с третьими входами каждого из каналов, соединенными с вторыми входами соответствующих оперативных запоминающих блоков, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем уменьшения погрешности, вызванной нелинейными искажениями входных сигналов, в каждый канал введены регистр памяти и сумматор, входы которого, один непосредственно , а второй через регистр памяти подсоединены к выходу оперативного запоминающего блока, выходы сумматора, кроме выхода мпадшего разряда, подсоединены к входу цифроаналогового преобразователя, вход записи регистра памяти подключен к второму входу оперативного запоминающего блока.