Цифровой автокомпенсационный фазометр Советский патент 1985 года по МПК G01R25/08 

1

Изобретение относится к фаэоизмерительной -технике и может быть нспользовано для измерения разности фаз двух переменных напряжений.

Цель изобретения - расширение частотного диапазона.

Указанная цель достигается введе i

нием умножителя, испвльзуемого для

обеспечения автом уи еской настройки компенсирующих;сигналов на частоту входных сигналов, что позволяет рабодаШ-ь фазометру в расширенном диапаэонёчастот входного сигнала.

Не чертеже приведена блок-схема цифрового автокомпенсадионного фазометра.

Предлагаемое устройство содержит формирователи импульсов 1 и 2, входы которых связаны с источниками сигналов, а выходы с входами индикаторов нулевого фазового сдвига 3 и 4, вторые входы которых соединены с выходами пересчетных схем 5 и 6, входы которых связаны с выходом умножителя частоты 7, вход которого подключен к одному из источников сигналов, причем выходы индикаторов нулевого фазового сдвига 3 и 4 соединены с соответствующими двумя.входами реверсивных счетчиков 8 и 9, выходы которых связаны с управляющими входами пересчетных схем 5 и 6 и через элементы 10 и П ИЛИ - с установочными входами реверсивных счетчиков 8 и 9 и двумя входами элемента совпадений 12, третий вход которого связан с выходом заполнения одной из пересчетных схем, например, схемой 6, а выход элемента совпадений 12 соединен с управляющим входом регистра памяти 13, входы которого связаны с выходами другой пересчетной схемы, например схемы 5, при этом выходы регистра памяти 13 соединены с входами цифрового отсчетного блока 14.

Фазометр работает следующим,образом.

Входные напряжения U (t) и }(t фазовьм сдвиг между которыми необходимо измерить, поступают на входы формирователей 1 и 2,,формирующих прямоугольные импульсы, временное положение фронтов которых соответствует моментам переходов через нулевые значения исследуемых сигналов. Выходные импульсы формирователей 1 и 2 поступают на входы инднка67772

торов 3 и 4, на вторые входы которых подаются выходные напряжения автоматических дискретных фазовращателей, представляющих собой кольцевые пере5 счетные схемы 5 и 6. Коэффициент пересчета этих схем выбирается равным Kj, 360°-10, где п- число из ряда 0,1,2,3,... в зависимости от требуемой дискретности изменения компенсирующих фазовых сдвигов. Так, при необходимости получения дискретности в 0,01 (К 35000). При этом коэффициент передачи умножителя частоты .

Измерение угла сдвига фаз входных напряжений достигается путем

его уравновешивания компенсирующим сдвигом между выходными напряжениями пересчетных схем 5 и 6. Фазовый сдвиг выходных напряжений пересчетных схем 5 и 6, осуществляющих деление частоты выходного сигнал.а умножителя 7 частоты, может быть установлен в пределах 0-360 с дис-

25 кретностью , изменением

временного положения момента заполнения одной пересчетной схемы по отношению к другой.

уравновешивание происходит сле3Q дующим образом.

Импульсы с выходов индикаторов 3 и 4 в зависимости от временного положения приходящих на их входы импульсов поступают на входы сложения или вычитания реверсивных счетчиков 8 и 9, где происходит накопление кода нарастающим или убывающим итогом соответственно. Емкость счетчиков выбирается равной

.jj 2 N, причем исходное значение кода соответствует N. При суммарном приращении кода счетчиков N или -N, что соответствует результирующему коду 2 N или О, на выходных

., шинах реверсивных счетчиков 8 и 9 формируются импульсы, используемые для управления кольцевыми пересчетными схемами 5 и 6. При достижении в реверсивном счетчике 8 или 9 импульсов результирующего кода 2 N производится подача на вход пересчетной схемы 5 или 6 дополнительного импульса, не совпадающего во времени с импульсами с выхода умножителя частоты 7, а при достижении результирующего кода О производится запрет прохождения импульса с умножителя частоты 7. Эти импульс через элементы 10 и 11 ИЛИ устанваливают

3

начальный код реверсивных счетчиков 8 и 9, после чего цикл накопления повторяется.

При равенстве нулю среднего значения фазового сдвига между сигналами с выходов формирователей 1 и 2 пересчетных схем 5 и 6 выходные импульсы индикаторов 3 и 4 равновероятно проходят на суммирующий и вычитающий входы реверсивных счетчиков 8 и 9, в результате чего импульсы на их выходах отсутствуют. Это соответствует достижению компенсации .

Результирующий код, соответствующий измеряемому фазовому сдвигу, считывается с одной из пересчетных схем, например схемы 5, при полном заполнении другой. Индикатором заполнения второй пересчетной схемы, например схемы 6, служит элемент совпадений 12. При достижении компенсации (импульсы на выходах элементов 10 и 11 ИЛИ отсутствуют )и полно заполнении пересчетной схемы 6, на выходе элемента совпадений I2 появляется импульс, который подается на регистр 13, осуществляя перепись кода, установленного положениями триггеров пересчетной схемы 5. Этот код дешифруется и регистрируется цифровым отсчетным блоком 14, показания которого соответствуют значению измеряемого фазового сдвига в градусах

96777.

Формула изобретения.

Цифровой автокбмпенсационный фазометр, содержащий соединенные

5 последовательно формирователь импульсов, индикатор нулевого фазового сдвига, реверсивный счетчик и элемент ИЛИ в каждом квнале, а также элемент совпадений, регистр памяти,

10 цифровой отсчетньгй блок и две пересчетные схемы, выходы которых подключены к одному из входов индикаторов нулевого фазового сдвига в соответствующем канапе, при зтом

fS управляющие входы пересчетных схем соединены с выходами реверсивных счетчиков импульсов, установочные входы которых связаны с выходами элементов ИЛИ и двумя входами

20 элемента совпадений, третий вход которого подсоединен с выходу заполнения одной пересчетной схемы, а выход - к управляющему входу регистра памяти, входы которого соединены с выходами другой пересчетной схемы, причем выходы регистра памяти связаны с входами цифрового отсчетного блока, отличающийся тем, что, с целью расшиJP рения частотного диапазона, в него введен умножитель частоты, вход которого связан с одним из источников сигнала, а выход - с входами пересчетных схем.

Изобретение относится к устрой ству для измерения разности фаз дву переменных напряжений. Цель изобретения - расширение частотного диапа зона - достигается введением в устройство умножителя, используемого для обеспечения автоматической наст ройки компенсирующих сигналов на частоту входных сигналов..Это обеспечивает работу фазометра в расширенном диапазоне частот входного сигнала. Устройство содержит формирователи импульсов 1 и 2, входы которых связаны с источником сигналов, а выходы - с входами индикаторов нулевого фазового сдвига 3 и 4.Вторые входы индикаторов соединены с выхода ми пересчетных схем 5 и 6 входа их - с выходом умножителя частоты 7. Вход умножителя 7 подключен к одному, из источников сигналов. Выходы индикаторов 3 и 4 соединены с соответствующими двумя входами реверсивных счётчиков 8 и 9. Выходы счетчиков связаны с управляющими входами пересчетных схем 5 и 6и через логические элементы 10 и И ИЛИ - с установочными входами счетчиков 8 и 9 и двумя входами элемента совпадений 12, третий вход которого связан с выходом заполнения одной из пёресчетных схем. Выход элемента 12 соединен с управляющим входом регистра памяти 13, входы регистра - с выходами другой перёсчетной схемы. Выходы регистра 13 соединены с входами цифрового счетного блока 14. 1 ил.