Цифровой фазометр Советский патент 1986 года по МПК G01R25/00 

f Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения фазового сдвига электрических сигналов. Цель изобретения - повышение точности измерения фазового сдвига сигналов и упрощение фазометра. На чертеже показана структурная схема фазометра. Цифровой фазометр содержит двухка нальный преобразователь 1 частоты, первый 2 и второй 3 стабилизаторы уровня, первый 4 и второй 5 формирователи импульсов, цифровой отсчетный блок 6, запоминающий регистр 7, счет чик 8 импульсов, делитель 9 частоты, генератор 10 счетных импульсов. Перйый и второй входы двухканального преобразователя 1 частоты соеди нены с входами соответственно опорного и измерительного сигналов, первый выход двухканального преобразова теля Г частоты подключен к входу пер вого стабилизатора 2 уровня, выход которого соединен с входом первого формирователя 4 импульсов, второй вьрсод двухканального преобразователя I частоты подключен к входу второго стабилизатора 3 уровня, выход которо го соединен с входом второго формиро вателя 5 импульсов, выход первого формирователя 4 импульсов подключен к входу сброса в нуль счетчика 8 импульсов, выход второго формирователя 5 импульсов соединен с управляющим входом запоминающего регистра 7, выход счетчика 8 импульсов подключен к информационному входу запоминающего регистра 7, выход которого.соединен с входом цифрового отсчетного блока 6 выход генератора 10 счетных иютульсов подключен к счетному входу счетчика В импульсов и к входу делителя 9 частоты, выход которого соеди нен с входом синхронизации двухканального преобразователя частоты. Двухканальный преобразователь частоты, первый стабилизатор 2 уровня и второй стабилизатор 3 уровня реализованы по схемам аналогичных блоко фазометра . Первый 4 и второй 5 формирователи импульсов построены на .основе компараторов 597СА2, вырабатьшающих логическую единицу во время положятельной полуволны синусоидального напряжения , и микросхем типа К531ЛАЗП, преобразующих длинный импульс с выхода компаратора в короткий импульс. Цифровой отсчетный блок 6 содержит микросхемы К514ИД1 и семи,сегментные индикаторы типа АЛ305Ж. В качестве запоминанядего регистра 7 используются микросхемы типа К155ТМ8. Счетчик 8 импульсов сделан параллельным на основе микросхем К531ТВ10П, К531ЛАЗП и К531ЛА1П. Делитель 9 частоты построен по схеме, аналогичной схеме счетчика 8 импульсов. Генератор 10 счетных импульсов вьтолнен по емкостной трехточечной схеме с кварцевым резонатором. Устройство работает следующим образом, Двухканальный преобразователь 1 частоты осуществляет перенос измеряемого фазового сдвига с частоты исследуемых сигналов, находящейся в диапазоне частот, на стабильную фиксированную частоту выходных сигналов двухканального преобразователя 1 частоты. Стабилизаторы 2 и 3 уровня производят стабилизацию уровня выходных (Сигналов двухканального преобразователя 1 частоты для уменьшения фазоамплитудной погрешности измерения, формирователи 4 и 5 импульсов вьфабатывают коррткие импульсы в моменты переходов выходных сигналов стабилизаторов 2 и 3 уровня через нулевое значение из области отрицательных значений в область положительных значений. Счетчик 8 импульсов непрерывно подсчитьшает импульсы, следующие с частотой f(, 1/Tg от генератора 10 счетных импульсов. Емкость счетчика 8 импульсов должна быть не меньше числа 36-10 , где п целое число. Счетчик 8 импульсов, непрерывно заполняемый импульсами генератора 10 счетных импульсов, представляет собой меру фазовых сдвигов. Частота выходных сигналов двухканального преобразователя 1 частоты поддержи1 1 вается равной частоте f выходного сигнала делителя 9 частоты, имеющего козффициент деления 36-10 , благодаря синхронизации опорного генератора двухканального преобразователя 1 частоты выходньм сигналом делителя 9. частоты. Значение кода на выходе счетчика 8 импульсов ступенчато нарастает от (Нулевого до максимального значения. в момент поступления короткого импульса с выхода первого формирователя 4 импульсов происходит обнуление счетчика 8 импульсов. После этого вы ходной код начинает нарастать по мере прихода импульсов на счетный вход счетчика 8 импульсов. В момент поступления короткого импульса с выхода второго формирователя 5 импульсов на зтравляющий вход запоминающего регистра 7 осуществляется перепись в него текущего значения выходного счетчика 8 импульсо, равного где f°- значение фазового сдвига, град. Выходной код счетчика 8 импульсов после зтого продолжает нарастать по мере прихода импульсов от генератора 10 счетных импульсов. Выходной код запоминающего регистра 7, значение которого равно N, индицируется цифровым отсчетным блоком 6. Предпагаемое устройство обладает более высокой точностью измерейия по сравнению с известным, так как устра няется больщая погрешность, возникаю щая в случае, если значение кода N меньще значения кода N . Устранение такой погрешности объясняется тем, что в предлагаемом устройстве появле ние короткого импульса на выходе пер вого формирователя 4 импульсов определяет начало периода формирования счетчиком ступенчато нарастающего вы ходного кода от нулевого до максимального значения. Предлагаемый цифровой фазометр проще по схемной реализации по сравнению с известным, так как не приме124няются арифметический блок, два запоминающих регистра и элемент задержки, а также упрощается мера фазовых сдвигов . Формулаизобретения Цифровой фазометр, содержащий двухканальный преобразователь частоты, первый и второй стабилизаторы уровня, первый и второй формирователи импульсов, запоминающий регистр, выходом соединенный с цифровым отсчетным блоком, меру фазовых сдвигов, состоящую из последовательно соединенных генератора счетных Импульсов и делителя частоты, причем первый и второй входы двухканального преобразователя частоты подключены к входам соответственно опорного и измерительного сигналов, а первый и второй выходы соединены с входами соответственно первого и второго стабилизаторов уровня, выходы которых подключены к входам соответственно первого и второго формирователей импульсов, о т л и ча ю щийс я тем, что, с целью повьшения точности измерения фазового сдвига сигналов и упрощения фазометра, в него введен счетчик импульсов, причем выход первого формирователя импульсов подключен к входу сброса в нуль счетчика импульсов, выход второго формирователя подключен к управляющему входу запоминающего регистра, информационный вход которого соединен с выходом счетчика импульсов, выход генератора счетных импульсов соединен с входом счетчика импульсов, выход делителя чистоты подключен к входу синхронизации двухканального преобразователя частоты.

Изобретение может быть использовано для измерения фазового сдвига электрических сигналов. Цель изобретения - повышение точности измерения фазового сдвига сигналов и упрощение фазометра. Цифровой фазометр содержит двухканальный преобразователь 1 частоты, стабилизаторы 2 и 3 уровня, формирователи 4 и 5 импульсов, цифровой отсчетный блок 6, запоминающий регистр 7, делитель 9 частоты и генератор 10 счетных импульсов. Для достижения цели в фазометр введен счетчик 8 импульсов. В данном фазометре исключен блок преобразования сдвигов фаз, вносящий значительные погрешности в измерения фазового сдвига. 1 ил.д