Фазометр Советский патент 1986 года по МПК G01R25/00 

Изобретение относится к фазоизмерительной технике и может быть использовано для измерения фазовых сдвигов и фазочастотных характеристик радиоустройств и их элементов. Цель изобретения - повышение точности измерений. На фиг.1 приведена структурная схема устройства; на фиг.2 - структурная схема синтезатора частот с указанием внутренних точек, используемых в качестве его входов и выходов на фиг.3,4 и 5 - блок-схема алгоритма работы микроконтроллера. Фазометр содержит первый коммутатор 1, информационные входные клеммы 2 и 3, первыйJ пятый и шестой развязывающие четьфехполюсники 4,5,6, первый смеситель 7, второй развязывающий четьфехполюсник 8, времяимпульсный преобразователь 9, синтезатор 10 час тот, второй смеситель 11, второй ком мутатор 12, третий и четвертый развязывакщие четырехполюсники 13 и 14, третий коммутатор 15, элемент И 16, первый формирователь 17 коротких импульсов, регистр 18, микроконтроллер 19, второй формирователь 20 коротких импульсов, счетчик21 импульсов, пульт 22 управления, блок 23 отображения информации и входную клемму 24 синхронизации устройства. Синтезатор 10 частот содерзвмт фазовый детектор 25, фильтр 26 нижних частот, генератор 27, управляемьй напряжением, делители 28 и- 29 частоты, опорньй генератор 30, делитель 31 частоты, фазовый детектор 32, фильтр 33 низкой частоты, генератор 34, управляемый напряжением, делител 35 и 36 частоты, фазовый детектор 37 фильтр 38 низкой частоты, генератор 39, управляемый напряжением, смеситель 40, фильтр 41 высокой частоты и делитель 42 частота. Микроконтроллер 19, например Электроника KI-20 (МС2702), содержит первое и второе устройства 43 и 44 ввода-вывода (УВВ), центральный процессор (ЦП) 45, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 46, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 47 и элемент ИЛИ 48. Информационные входы первого коммутатора подключены к информационным входным клеьадам 2,3 устройства, а вы ход соединен с входами развязывающих четырехполюсников 4 и 5.Выход развязывающего четырехполюсника 4 соединен с входом развязывающего четырехполюсника бис первым входом первого смесителя 7, второй вход которого соединен с выходом развязывающего четьфехполюсника 8, а выход - с первым входом времяимпульсного преобразователя 9, второй вход которого соединен с первым входом синтезатора 10 частот и с выходом второго смесителя 11, первый вход которого соединен с выходом второго коммутатора 12, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами развязывающих четьфехполюсников 13, 5 и 6. Вход развязывающего четырехполюсника 13 соединен с информационной входной клеммой 3 устройства. Второй вход синтезатора 10 частот соединен с выходом третьего коммутатора 15, первый и второй входы которого соединены соответственно с первьм и вторым выходами синтезатора 10 частот, третий выход которого соединен с входами развязывающих четырехполюсников 8 и 14, а четвертый - с вторым входом элемента И 16.Выход времяимпульсного преобразователя 9 соединен с первым входом элемента И 16 и через первый формирователь 17 коротких импульсов с входом записи регистра 18,. управ- , ляющий выход которого соединен с одной из линий первой информагщонной шины микроконтроллера 19 и через второй формирователь 20 коротких импульсов - с установленным входом счетчика 21 импульсов, информахдюнный вход которого соединен с выходом элемента И 16, а разрядные вьпсоды - с информационными входами регистра 18, информационные выходы которого соединены с первой информационной шиной микроконтроллера 19, вторая информационная шина которого соединена с информационными выходами пульта 22 управления, третья - с управляющими входами первого 1, второго 12 и третьего 15 коммутаторов , выход подтверждения ввода данных - с установочным входом регистра 18, внутренние шины данных, адреса и управления - с шинами данных адреса и управления блока 23 отображения информации. Кроме того, управляющий выход пульта 22 управления подключен к одной из линий второй информационной шины и к первому управляющему входу микроконтроллера 19, второй управляющий вход которого соединен с одной из линий его второй

информационной ишны и с входной клеммой 24 синхронизации устройства.

Синтезатор 10 частот содержит три системы фазовой автоподстройки частоты, синхронизируемые напряжением опорного генератора.

Первая система фазовой автоподстройки частоты формирует сигнал частоты, например 5J +Й, а также сигнал квантующей частоты , и включает последовательно соединенные фазовый детектор (ФД) 25, фильтр 26 нижних частот (ФНЧ), генератор 27, управляемый напряжением (ГУН), делитель 28 частоты (ДЧ). Второй вход фазового детектора 25 черед ДЧ 29 соединен с опорным генератором 30 (ОГ). Второй выход генератора 27 подключен к входу делителя 31, выход которого и второй выход генератора 27 являются соответственно первым и четвертым выходами синтезатора 10 частот.

Вторая система, формирующая сигнал частоты Я -и, построена аналогично первой и содержит последовательно соединенные фазовый детектор 32, ФНЧ 33, ГУН 34, ДЧ 35 и 36. Второй выход генератора 34 является вторым выходом синтезатора 10 частот.

Третья система включает последовательно соединенные фазовый детектор 37, ФНЧ 38, ГУН 39, смеситель 40 и фильтр 41 верхних частот (ФВЧ). Второй вход фазового детектора 37 через делитель 42 подключен к опорному.генератору 30. Первый вход ФД 37 и второй вход смесителя 40 являются соответственно первым и вторым входами синтезатора 10 частот. Выход фильтра 41 является третьим выходом синтезатора 10 частот, на котором в зависимости от положения коммутатора 15 появляется сигнал частотыuJ -«-Q . . При формировании сигнала частоты uJ-ft на первый вход смесителя 40 с выхода генератора 39 поступает сигнал частоты uJ- я . На второй вход синтезатора 10, т.е. на второй вход смесителя 40, через коммутатор 15, который находится в положении а, подается сигнал частоты 2,+ 52с первого выхода синтезатора 10, т.е. с выхода ДЧ 31, одновременно на первый вход синтезатора 10 частот, т.е. на первьй вход ФД 37, поступает сигнал промежуточной частоты SI с выхода смесителя 11. В результате преобразования частот на выходе смесителя 40 с помощью фильтра 41 выделяется сигнал разностной частоты1лЗ -Д.

В положении б коммутатора 15 на второй вход синтезатора 10 подается сигнал частоты 51 -9. с его второго выхода, т.е. с второго выхода генератора 34. При этом на третьем входе синтезатора 10 йыделяется сигнал частоты uJ+il.

Синтезатор, 10 частот осуществляет формирование сигналов с частотами , Я,+Л, oJ-Q илисО + й, и сигнала квантующей частотыuJ. Микроконтроллер 19 включает первое устройство 43 ввода вывода, входы которого являютс первой информационной шиной микроконтроллера 19, второе устройство 44 ввода - вывода, входы которого являются второй информационной шиной, а выходы -третьей информационной шиной микроконтроллера 19, связанные между собой центральный процессор 45, ОЗУ 46, ПЗУ 47 и элемент ИЛИ 48, первый вход которого является первым управляющим входом микроконтроллера 19, второй вход - вторым управляющим входом, а выход подключен к входу сброса ЦП 45.

Устройство работает следующим образом.

С помощью пульта 22 управления, содержащего, например, блок клавиатуры, шифратор клавиатуры и схему устранения дребезга контактов, устанавливаются следующие режимы работы фазометра: измерения фазовых сдвигов и измерения приращений фазовых сдвигов.

Одновременно для каждого режима задается количество циклов измерений и число усреднений в цикле .

По команде ПУСК на управляющем выходе пульта 22 управления производится начальная установка микроконтроллера и формируется импульс, который передается по одной из линий, например, старшего разряда второй информационной шины в УБВ 44 микроконтроллера 19. Одновременно этот импульс поступает на первый управляющий вход микроконтроллера 19 и далее через элемент ИЛИ 48 - на вход сброса ЦП 45. В результате этого микроконтроллер 19 начинает вьтолнение подпрограммы установки режима, записанной в ПЗУ 47. По этой подпрограмме (бло:ки А - Ж алгоритма, фиг.З) микроконтроллер 19 определяет источник началь51ной установки, анализируя состояние линии старшего разряда второй информационной шины, считывает и запоминает состояние органов пульта 22 управления, устанавливает выбранный режим работы и задает число циклов измерения путем начальной установки счетчика циклов, записывая выбранное число N в ОЗУ 46 микроконтроллера 19. Рассмотрим первый режим работы устройства - режим измерения фазовых сдвигов, в котором цикл измерения состоит из восьми тактов. В первом такте (блоки 3, Ш, 1К алгоритма, фиг.З) цикла измерения микроконтроллер 19 выводит слово состояния коммутаторов КАЛИБРОВКА-1 через УВВ 44 на третью информацион1 устанавливаную шину и коммутатор ется в положение б , в котором клемма 3 устройства соединяется с входом развязывающего четырехполюсника 4, коммутатор 12 - в положение а, в котором выход развязывающего четырехполюсника 13 подключается к первому входу смесителя 11, коммутатор 15 в положение а, в котором соединяются первый выход и второй вход синтезатора 10 частот. В качестве коммутаторов 1, 12 и 15 используются, напри-30 мер, интегральные коммутаторы К590КН1. Развязывающие четырехполюсники 4,5,6,8,13,14 выполнены, например, на основе истоковыхповторителей После переключения коммутаторов . 1, 12 на первые входы смесителей 7, 11 поступает сигнал и,- sinufe 1 Iro (D С информационной клеммы 3 устройства, а коммутатора 15 на В положении третьем выходе синтезатора 10 частот . формируется сигнал с частотой, смещенной относительно частоты uJ сигнала (1) на входной клемме 3 устройства на промежуточную частоту П., например вниз,о)-и. Этот сигнал, поступает соответственно через развязывающие четырехполюсники 8, 14 на вторые входы смесителей 7, 11. В результате преобразования частот на выходе смесителей 7, 11 образуются сигналы с промежу. точной частотой Л, которые поступают на входы времяимпульсного преобразователя 9. На выходе времяимпульсного преобразователя 9, который содержит, например, дв.а усилителя-формирователя и измерительный триггер, формируются импульсы с длительностью, пропорциозаписи с выхода формирователя 17 коротких импульсов. Этот импульс, формируемый по срезу импульса на выходе времяимпульсного преобразователя 9, одновременно устанавливает на управляющем выходе регистра 18 сигнал готовности данных, например, высокого уровня. По фронту сигнала готовности данных на выходе формирователя 20 37 нальной фазовому сдвигу tp , учитывающему неидентичность каналов устройства с клеммы 3. Полученные импульсы поступают на первый вход элемента И 16, на второй вход которого поступают импульсы квантующей частоты с четвертого выхода синтезатора 10 частот. Таким образом, на выходе элемента И 16 образуются пачки импульсов квантующей частоты, причем число в пачке пропорционально фазовому сдвигу Ч, Пачки импульсов с выхода элемента И 16 подаются на информационный вход счетчика 21 импульсов, в результате на его разрядных выходах образуется код, пропорциональный фазовому сдвигу Ч Полученный код записывается в регистр 18, например, типа К589ИР12 по фронту импульса, поступающего на вход коротких импульсов образуется импульс. который поступает на установочный вход счетчика 21 импульсов и сбрасывает его в нуль. На этом завершается процесс подготовки данных для обработки, и микроконтроллер 19 переходит к выполнению подпрограммы УСРЕДНЕНИЕ (блок 1К алгоритма, фиг.З). Блок-схема алгоритма выполнения подпрограммы УСРЕДНЕНИЕ приведена на фиг.5, Переключение коммутаторов 1,12, 15 из одного положения в другое происходит за время t , в течение которого сигналы на их выходах достигают установившихся значений. Поэтому на время T. микроконтроллер 19 производит задержку выполнения следующей команды подпрограммы УСРЕДНЕНИЕ. Затем микроконтроллер 19 осуществляет .проверку состояния регистра 18, анализируя сигнал готовности данных на его управляющем выходе, передаваемый по одной из линий, например, старщего разряда первой информационной шины, и при наличии сигнала готовности данных низкого уровня периодически ее повторяет (блоки К1 - КЗ алгоритма, фиг.З). При появлении сигнала готовности данных высокого уровня в ЦП 45 микроконтроллера 19 записывает ся нулевой код независимо от кода, находящегося в регистре 18, т.е. про изводится пропуск первого результата измерения, который может быть искаже при выполнении временной задержки. После этого микроконтроллер 19 переходит к выполнению следующей команды подпрограммы УСРЕДНЕНИЕ, а именно: на выходе подтверждения ввода данных формирует импульс, который поступает на установочный вход регистра 18 и устанавливает на его управляющем выходе сигнал готовности данных низког уровня (блоки К4, К5 алгоритма, фиг.5)„ Таким образом, с помощью указанны операций достигается устранение погрешности, обусловленной переходными процессами в коммутируемых цепях устройства, и одновременно обеспечивается синхронизация работы устройст ва. При синхронной работе микроконт роллер 19 обрабатывает всегда целое число результатов измерений, чем устраняется низкочастотная погрешность дискретного преобразования. Для задания режима обработки результатов измерений - с усреднением или без усреднения - производится на чальная установка счетчика усреднени путем записи числа п, например, в ЦП 45 микроконтроллера 19 и осуществ ляется анализ заданного числа усреднений (блоки Кб, К7 алгоритма, фиг.5) В результате этого анализа, напри мер при , микроконтроллер 19 переходит к циклической процедуре ввода данных, состоящей из операций проверки состояния и ожидания сигнала готовности данных регистра 18, ввода данных от регистра 18 и последующего сброса его управляющего выхода, суммирования полученных результатов, изменения и проверки содержимого счетчика усреднения. Причем операции ввода данных, сброса управлякяцего выхода регистра 18, суммирования результатов, изменения и проверки содержимого счетчика усреднения выполняются п раз (блоки КБ - К 14 алгоритма, фиг,5). Указанная процедура завершается формированием в ЦП 45 микроконтроллера 19 кода, пропорционального сумме . а делением J-1 378 полученной суммы на число п - подпрограмма УСРЕДНЕНИЕ Cf -.. Kt г При микроконтроллер 19 осуществляет аналогичную процедуру ввода данных только один раз и на этом завершает выполнение подпрограммы УСРЕДНЕНИЕ (блоки К16 - :К19, фиг.5).. Первый такт заканчивается записью кода, полученного после вьтолнения подпрограммы УСРЕДНЕНИЕ, в ОЗУ 46 микроконтроллера 19. Второй такт (блоки 2И, 2К, 1Л алгоритма, фиГоЗ) микроконтроллер 19 начинает с вывода слова состояния коммутаторов ИЗМЕРЕНИЕ 1 на третью информационную шину. В результате этого коммутатор 1 уст1анавливается .в положение а, в котором клемма 2 устройства соединяется с входом развязывающего четырехполюсника 4, а коммутаторы 12, 15 остаются в положении а. В этих положениях коммутаторов 1, 12 на первый вход смесителя 7 поступает сигнал U2 UamSin(t+4,) (2) с информационной клеммы 2 устройства, а на первый вход смесителя 11 - сигнал (1) с клеммы 3. В результате преобразования частоты, времяимпульсного преобразования, кодирования и выполнения подпрограммы УСРЕДНЕНИЕ, которые осуществляются так же, как и в первом такте, в ЦП 45 микроконтроллера 19 образуется код, соответствукш нй фазовому сдвигу Ч,. . где Чх - исследуемый фазовый сдвиг; д,Д фазовые сдвигы (фазоамплитудные погрешности), возникающие соответственно на входе и выходе смесителя 7 при отличии амплитуды сигнала (2) на клемме 2 устройства от амплитуды сигнала (1) на клемме 3, при которой производилась калибровка в первом такте, причем сдвиг Ь учитывает также погрешность, вносимую низкочастотными каналами устройства после смесителя 7; Ч, - фазовый сдвиг, учитывающий неидентичность каналов устройства с клеммы 3 и измеренный в первом такте. Микроконтроллер 19 заканчивает второй такт вычислением разности фазовых сдвигов, измеренных в первом и втором тактах. f:f,,,-i.t. Код, пропорциональный фазовому сдвигу помещается в ОЗУ 46 микроконтроллера 19. В третьем такте (блоки ЗИ ЗК алгоритма, фиг.З) микроконтроллер 19 1 выводит слово состояния коммутаторов КАЛИБРОВКА-2 на третью информационную шину и коммутатор 1 устанавливается в положение а, коммутатор 15 - в положение б, в котором соединяются второй выход и второй вход синтезатора 10 частот, а коммутатор 12 остает- ся в положении а. В положении б коммутатора 15 на третьем выходе синтезатора 10 частот формируется сигнал частоты, смеценной относительно частоты uJ сигналов (1) и (2) на клеммах 2, 3 устройства на промежуточную частоту Я BBepx,(jJ +П. Далее устройство работает аналогично первому такту, в результате в ОЗУ 46 микроконтроллера 19 записывается код, пропорциональный фазовому сдвигу - ЙР , который учитьшает неидентичность каналов устройства с входной клеммы 2о Четвертый такт (блоки 4И, 4К, 2Л, ЗЛ алгоритма, фиг.З) микроконтроллер 19 начинает с вывода слова состояния коммутаторов ИЗМЕРЕНИЕ-2 на третью: информационную шину. В результате этого коммутатор 1 устанавливается в положение б, коммутатор 12 остается в положении а, а коммутатор 15 в положении б -йПосле этого устройство работает так ke, как и во второ такте, и в ЦП 45 микроконтроллера 19 формируется код, соответствующий фазовому СДВ21ГУ 15..ф (5) 7. X кч Знаки фазовых сдвигов ,Д, , изменяются на противоположные в срав нении с вторым тактом, так как часто та + и сигнала на вторых входах смесителей 7, 11 вьппе частоты uJ сигнало (1), (2) на их первых входах. Величи ны фазовых сдвигов Л, , д остаются такими же, как и во втором такте, поскольку амплитуды сигналов (1), (2) на клеммах 2, 3 устройства не изменяются. Затем микроконтроллер 19 производит обработку результатов, полученных в TpeTbej и четвертом тактах, (, (65 При ЭТОМ в ЦП А5 образуется код, пропорциональньй фазовому сдвигуф Завершается четвертый такт вычислением полуразности фазовых сдвигов (4), (6) (V - |1-l(Ч,(-,- й l/l--ц -,( и записью кода, соответствующего полученномУ результату,в ОЗУ46 микроконтроллера 19. В пятом такте (блоки 5И, 5К алгоритма, фиг.З) микроконтроллер 19 выводит слово состояния коммутаторов КАЛИБРОВКА-З на третью информационную шину и, устанавливает коммутаторы 1, 15 в положение а, коммутатор 12 в положение б, в котором выход развязывающего четырехполюсника 5 соединяется с первым входом смесителя 11, В ука:занных положениях коммутаторов 1, 12 на первьй вход смесителя 7 сигнал (1) подается так же, как и в предшествующих тактах, а на первый -вход смесителя 11 - с выхода коммутатора 1. Далее устройство работает аналогично первому такту, поэтому в ОЗУ 46 микроконтроллера 19 записываетсякод, пропорциональный фазовому сдвигу Ч,, который учитывает неидентичность каналов устройства с выхода коммутатора 1. Шестой такт (блоки 6И, 6К, 4Л алгоритма, фиг.З) микроконтроллер 19 начинает с вывода слова состояния коммутаторов ИЗМЕРЕНИЕ-3 на третью информационную шину. В результате этого комму1 атор 1 устанавливается в положение б, коммутатор 12 остается в положении б, а коммутатор 15 - в положении а. Сигнал (2) с клеммы 2 устройства поступает на первые входы смесителей 7, 11 через те же узлы, что и сигнал (1) в пятом такте. Затем устройство работает так же, как и в первом такте. Вследствие этого в ЦП 45 микроконтроллера 19 формируется код, пропорциональный разности фазовых сдвигов, возникающих в каналах устройства при подаче сигнала (2), ,,й,d5)-(,J+ Ч, .-л,д,-й,-йг.кз 11 - фазовые сдвиги (фазогде 4, , л; амплитудные погрешности) , возникающие соответственно на входе и выходе смесителя 11. ;3авершается шестой такт обработко результатов измерений, полученных в пятом и шестом тактах, записью кода, соответствеющего фазовому сдвигу v , в ОЗУ 46 микроконт роллера 19. В седьмом такте (блоки 7И, 7К алгоритма, фиг.4) микроконтроллер 19 выводит слово состояния коммутаторов КАЛИБРОВКА-4 и коммутатор 1 устанавливается в положение а, коммутатор 12 - в положение в , в котором выход развязывающего четырехполюсника 6 соединяется с первым входом смесителя 11, а коммутатор 15 остается в положении В этих положениях 1, 12 на первый вход смесителя 7 сигнал (1) подается аналогично предыдущим тактам, а на первый вход смесителя 11 - с выхода развязывающего четырехполюсника 4, т.е. с первого входа смесителя 7. Да лее устройство работает аналогично первому такту. По окончании седьмого такта в ОЗУ 46 микроконтроллера 19 записывается код, пропорциональный фазовому , который учитывает неидентичность каналов устройства непосредственно с входа смесителя 7. Восьмой (блоки 8И, 8К, 5Л 7Л алгоритма, фиг.4,а) микроконтроллер 19 начинает с вывода слова состо яния коммутаторов ИЗМЕРЕНИЕ-4 на третью информационную шину. В резуль тате этого коммутатор 1 устанавливается в положение б, коммутатор 12 в, а коммутаостается в положении тор 15 - в положении а Сигнал (2) с клеммы 2 устройства поступает на первые входы смесителей 7, 11 через те же узлы, что и сигнал (1) в седьмом такте. Далее устройств работает так же, как и в первом такте. Вследствие этого в ЦП 45 микроконтроллера 19 формируется код, проП5 рциональный фазовому сдвигу f (4, u,)-f-f u, )J+/ -: -д;-л;,. Затем микроконтроллер 19 производит вычисление разности фазовых сдвигов измеренных в седьмом и восьмом тактах. 837 ц; . ц, - Ц1 4 А КЧ спределяет разность фазовых сдвигов (9), (11) ,+л,-д,(л,-й;-л,)--й, (1) и вычисляет значение исследуемого Лазовго сдвига {Ф,(Чз -. (13 Заканчивается восьмой такт записью оЗУ 46 микроконтроллера 19 кода, соответствующего фазовому сдвигу if . Одновременно начинается выполнение подпрограммы ИНДИКАЦИЯ (блок М алгоpитмa фиг.4,а). Микроконтроллер 19 посыпает по внутренним шинам адреса „ управления сигналы, подготавливающце блок 23 отображения информации, которьй состоит из генератора импуль ов, двоичного счетчика импульсов дешифратора анодов, дешифратора катодов, ОЗУ, мультиплексора адреса и индикаторной панели, к приему кода, пропорционального фазовому сдвигу ц . Указанный код передается по шине данных микроконтроллера 19 и записьшается в ОЗУ блока 23 отображения информации. С помощью генератора импу льсов и двоичного счетчика импульсов в блоке 23 отображения.информации производится циклическое преобразование и дешифрация поступающего кода, гашение и свечение соответствующих разрядов индикаторной панели. Завершается цикл измерения изменением и проверкой содержимого счетчика циклов, причем микроконтроллер 19 переходит к выполнению следующего цикла измерения при содержимом счетчика циклов и заканчивает выполнение основной программы при (блоки Н, О алгоритма, фиг,4,о.). Второй режим работы устройства режим измерения приращений фазовых сдвигов - устанавливается с помощью пульта 22 управления аналогично первому режиму. В этом режиме микроконтроллер 19 вьшолняет подпрограмму ПРИРАЩЕНИЕ (блок С алгоритма, фиг.З), блок-схема алгоритма вьтолнения которой приведена на фиг.4,8. Цикл измерения во втором режиме состоит из четырех тактов, аналогичных второму, четвертому, шестому и восьмому тактам цикла измерения первого режима, т.е. тактам, в которых не производится калибровка устройства (блоки С1 - С12 алгоритма, фиг,4,6). В этом случае за четыре такта, например, первого цикла измеряются фазовые сдвиги, включающие неидентичность каналов устройства (3), (5), (8), (10), и определяется фазовый сдвиг xo- i% 3-iJ- ( Код, соответствующий фазовому сдвигу jjp , помещается в ОЗУ 46 микроконтроллера 19. Во время последующих цик лов измерения отсчитываются приращения фазовых сдвигов относительного исходного значения , 5) в остальном работа устройства аналогична первому режиму. Устройство позволяет также измерять в автоматическом режиме фазочастотные характеристики исследуемых объектов, приращения характеристик и проводить сравнение фазочастотных характеристик различных объектов. Для этого предусмотрена работа устройства совместно с генератором качающейся частоты. Сигнал с линейно изменяющейся (качающейся) частотой с информационного выхода генератора качающейся частоты поступает на клем му 2 устройства через исследуемый объект, а на клемму 3 -непосредственно. При поступлении на клемму 24 синхронизация устройства сигнала об- ратного хода развертки с управляющег выхода генератора качающейся частоты производится начальная установка мик роконтроллера 19. Причем одновременн по одной из линий, например, младшег разряда второй информационной шины этот сигнал передается в УВВ 44. Мик роконтроллер 19 определяет источник начальной установки, т.е. генератор качающейся частоты, и ожидает окончания сигнала обратного хода (блоки А - В и П, Р алгоритма, фиг.З). Дале функционирование устройства при изме рении фазочастотных характеристик аналогично первому режиму, а при измерении приращений характеристик второму режиму. Таким образом, во время прямого хода устройство индицирует соответствующую характеристик с помощью блока 23 отображения инфор мации, который в этом случае может также содержать графопостроитель или дисплей на основе электроннолучевой трубки. Сравнение фазочастотных харктери тик объектов производится в два эта па. Сначала измеряется и запоминает характеристика эталонного объекта. затем измеряется характеристика исследуемого объекта и определяются ее отклонения относительно эталонной, В предлагаемом устройстве в сравнении с известным благодаря введению развязывающих четырехполюсников 5, 6 синтезатора 10 частот, коммутаторов 1, 12, 15 и обработке в микроконтроллере 19 результатов измерений восьми тактов, во время которых переключаются сигналы и их частоты на входах смесителей 7, 11 автоматически устраняются фазоамплитудная погрешность и погрещность, обусловленная неидентичностью каналов устройства. Введение формирователей 17, 20, регистра 18 и микроконтроллера 19 обеспечивает синхронную работу узлов устройства. Это позволяет устранить низкочастотную погрешность дискретного преобразования при регулировании в широких пределах числа усреднений п и погрешность, обусловленную переходными процессами в коммутируемых цепях устройства, т.е. дополнительно повысить точность измерений. Благодаря применению микроконтроллера 19 для управления коммутаторами 1, 12, 15 и блоком 23 отображения информации, запоминания и обработки результатов измерений достигается автоматизация процесса калибровки, измерений, коррекции погрешностей и смены режима работы. Кроме того, введение микроконтроллера 19 и пульта 22 управления расширяет функциональные возможности устройства, а именно; позволяет измерять фазовые сдвиги и фазочастотиые характеристики исследуемых объектов, их приращения и проводить сравнение характеристик различных объектов. Формула изобретения Фазометр, содержащий последовательно соединенные первый развязывающий четырехполюсник и первый смеситель, второй развязывающий четырехполюсник, выход которого соединен с вторым входом первого смесителя, третий развязывающий четырехполюсник, вход которого соединен с одной из входных клеммустройства, второй смеситель, четвертый развязывающий четырехполюсник, выход которого соединен с одним из входов второго смесителя, а также соединенные последовательно времяимпульсный преобразователь, элемент И и счетчик импул;ьсов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены три коммутатора, пятый и шестой развязываюпще четьфехполюсники, сиитезатор частот, два формирователя коротких импульсов, регистр, микроконтроллер, пульт управления и блок отображения информации, причем информационные входы первого коммутатора соединены с в содными клеммами устройства, а выход соединен с входами первого и пятого развязывающих четырехполюсников, выход первого развязывающего четырехполюсника соединен с входом шестого развязывающего четырехполюсника, выход первого смесителя соединен с первым входом времяинпульсного преобразователя, второй вход которого соединен с первым входом синтезатора частот и выходом второго смесителя, другой вход соединен с выходом второго коммутатора, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами третьего, пятого и шестого развязывающих четырехполюсников, при этом второй вход синтезатора частот соединен с выходом третьего коммутатора, первьш и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами синтезатора частот, третий выход которого соединен с входами второго и четвертого развязывающих 1 837. 16 четырехполюсников, а четвертый - с вторым входом элемента И, выход времяимпульсного преобразователя соединен через первый формирователь коротких импульсов с входом записи регистра, управляющий выход которого соединен с одной из линий первой информационной шины микроконтроллера и через второй формирователь коротких импульсов - с установочным входом счетчика 1нмпульсов, разрядные выходы которого соединены с информационными входами регистра, информационные входы кото.рого соединены с первой информацион ной шиной микроконтроллера, вторая информационная шина когорого соединена с информационными выходами пульта управления, третья - с управляющими входами первого, второго и третьего коммутаторов, выход подтверждения ввода данных - с установочным входом регистра, внутренние шины данных, адреса и управления - с пинами данных, адреса и управления блока отображения информации, кроме того, управляющий выход пульта управления соединен с одной из линий второй ин- формационной шины и с первым управляющим входом микроконтроллера, второй управляющий вход которого соединен с одной из линий его второй информационной шины и с входной клеммой синхронизации устройст ва.

Изобретение относится к фазоизмерительной технике. Может быть ис;пользовано для измерения фазочастотных характеристик радиоустройств и их злементов. Цель изобретения - повышение точности измерений. В устрой9 1 т-- ство, содержащее развязывающие четырехполюсники 4, 8, 13, 14, смесители 7, 11, времяимпульсный преобразователь 9, элемент И 16, счетчик 21 импульсов, для достижения цели введены коммутаторы 1, 12, 15, развязывающие четьфехполюсники 5, 6, синтезатор 10 частот, формирователи 17, 20 коротких импульсов, регистр 18, микроконтроллер 19, пульт 22 управления, блок 23 отображения информации,Кроме того,на чертеже представлены информационные . входные клеммы 2, 3,входная клемма 24 . синхронизации устройства.В описании изобретения раскрыт блок 10устройства. i Благодаря применению микроконтроллеО) ра 19 для управления блоками 1, 12, 15, 23 достигается автоматизация процесса калибровки, измерений, коррекции погрешностей и смены режима работы. 5 ил. 1C со 00 со

Фмг.2

Ф

4iut.3

,.7/r.

flttno/iMtiiue noinpDtpaHHH VtptfittiHte, 7„

.llf

0л

I ВчМ CfOlf UiHtptiiaH

,IX

Pen.

ипвлненае aotnpetflOfifUf lle/ittiieme,.

fit

luvuexfHuf y 7 I

f I { tuvucntHue УЗ -Yi,I

-7Л.- /.

ItuaufatMue.

,)

С

luneeHtHut повпоочюнт

HniUKOItUII

Г

fvew Л-/

oinpetpgnHO npupaigniutj

СГI

KMetnla HlHiptmte-t

«L

tunefntnut повпроюонт i pefntHut, f,

.-«i -,

ISulei fimla я гниение-1 I

n1

E

ttfWMPwe noenpftparrriK iKptiHtMUf, ff

titvvtMMur (f, - V, )/г

« -.

tmaie fa i/JMffftoe-J

C71

P

Вчпаяметг павповгроннч ycpedntma, 9f

.

нМ emia МУФГМЕ/Г-

E

«vnetHtHUt nodnmifOHfiti VcptffHfHur, ff

-C

С Iff tutaeneiM

I

W

,:ttmt

tlti- li/f n-V)

fnmeMiiut 47,-,f )

- к

IJoSnpotDOMfta HcpfdtOHue )

j:

Врененная задержка /

.-«ff-

lod состоя ни It регистцп 8

AtoTTi

Копись

r-HS 1

CffoffC управляющем выхода peiucmpa ft

L

на атная устонойна счетии ка усреднения п

да

г-пП.

copoc ипратяющпо Ушода регистра л

.Kf2,

Вычисление f Уу j

Г

f-ХГЗ Спет

J

Нет

I Иычаеленце ijn {

./tff.

Ptoff состояния регистра П

юз-1

Р

спрос дпроЛаян щега tbixoda peeucrjoafi

1

С Возврат - J tpui. f