Фазометр с перекрытием Советский патент 1986 года по МПК G01R25/00 

Изобретение от1-госи1 с;я к (pr.sdn гмс- jsHTejibiuiM технике и м(1жет Гчлть ii;v- пользовамо при создаш-ги orд|. :: шверса,:1ьного фазометра или ,, тче- стве датчика разноети фаз Р. ,nf слолсных lu-ubpoisbix и. ти anajTCjnirji-tx с. и с. тем.

Целью изобретения являет улоо- - це н и е ус т р о и с т в а .

На чертелш предета LUietui :V OK--cxc - ма устройетва.

Уетройетво еодерж1 Т .:И- Эграничители 1 и 25 злемеит 1ЦЕЕ ШШ 3j (юрмирователи ч . ких имиульеов, э.пемеит,: И 6 i три1и-ер 8 знака, инд(чкатс: р 9, г ратор 10, блок ;1 усраиленк .пя е MUii и н в е р т о р 12.

Индикатор 9 еоетоит из re иег);-TII- ра 13 квантующих импу.:п-сов, Г) та И 14 и ре7 ерсивно о счетчика i5.

Интегратор 10 из e - LMia- тора 16 кпантуюпшх имиул.ьесп :): ;е- мента И 17 и счетчика 8,.,.

Блок 11 управлен1- Я г:остор: и i управляемого делителя 19, 3,nah;ii;e о генератора 20 и тригг е)а . : 1 „

Усилители-ограии п-ггели ir .: e-jr-- динен1)1 СВОИМР1 выхода1-п1 с ( гет- вуюишми входами з:1е:-.чггл ИСКЛЮ / Ю 1; К Р1ЛИ 3 и одиовремеч ю с: чхо аг-|И ; 1 етству101 1;их формиропат..дей 4 и ; ;;о

РОТКИХ ИМПуЛ зСОВ, ВЫХ(1Д,Ь К(1-. соединень с первыми вход,ами С соч - . вукицих элементов il 6 д 7. lu хо.

элементов И 6 и 7 coGjii-nieiib е соответствующими ;ходами трип ега Я з; .-).- ка, выход которого соеди ;еи с управляюитим входом иlIдикaJ-c5pa , i- :i - тегратор 10 сое;а-П еи зыхо,;(;.: е :-.хо- - - дом блока 11 управдкм ия , не; -- ыи : - ход которого соединен с :;, входом iDi ierpaTopa 10, IJTOJ); - вторым управля1011;и,л1 нхо/том :1; дк.ч,Г( ,; - ра 9, а третий - с улразляюп дм rsxo- дом .;ляемого идверто1)а 2 оиг -- нал1.ный вход которого сое;:1,иигп с ходом злемента ИС1е110ЧАК)ЩЕ1 ИЛИ .3 j : :;,. (сз изкелегчи , О:-и и-.и ульс;; ioiTyвыход - с объединенным вторыми 1зхо--iiai ij ма вход ii ) оуа, где г;ройдами ; леме}1тов И 6 и 7 и информз ЬО jjji через эдечеит И 14, нодсчитьгиают- онными входами индикатора 9 и изгге-с:;; ; ре) ерс:и--пом ечетчике 15 с учегратора 10, В индикаторе 9 геч-:ра-тоь- знака :) едви1 а. Знак затор 13 кЕзаьп уюших ика13 льеол соьл ииген своим нькодо с первыми вход,ом эле-- мента Л 14, второй вход когоро э я в- У5 ляетея информаху они нм входом 1 н,;1ика- тора 9, а выход соединен с:} ечетн1лм входом ре;зерсиввого счетчика. Ib,

3

ся (или подтверждается) коротким импульсом, выработанным одним из формирователей 4 или 5 и прошедшим через И 6 или 7, в зависимости от знака измеряемого угла. Учет знака каждого импульса обеспечивает отсутствие мертвых зон и линейность шкалы фазометра при любых, измеряемых углах фазы.

Однако, если в таком режиме измеряемых угол значительно превышает 90 (близок к ), то при наличии шумо или несимметрии ограничителен возможны грубые ошибки из-за усред} ения в реверсивном счетчике 15. Поэтому при превышении некоторого предельног значения измеряемого угла по абсолютной величине (с точки зрения помехо

устойчивости это значение следует выбрать равным примерно 120 ) управляемый инвертор 12 переключается в состояние 1. Это происходит благодаря интегратору 10, параметры которого (в данном случае объем счетчи- .ка 18) выбраны так, что при углах вь ше 120 происходит переполнение. Импульс переполнения поступает в блок 11 управления, в результате чего текущи измерительный дикл прерывается, счетчики сбрасываются и начинается новый измерительный дикл, в котором информационные импульсы уже инвертированы так что переполнение интегратора исключено. Поскольку реверС1- вный счеа чик при этом недосчитает 180°, то соответствующая поправка должна быть внесена и в результат. Здесь это происходит за счет предварительной установки реверсивного счетчика 15 в состояние 180° тем же потен циалом триггера 21, которым устанавливается в состоя ние 1 управляемый инвертор 12.

Возврат фазометра в прежнее состояние теперь может произойти, как следует из аналогичного рассмотрения только при уменьшении измеряемого угла до 60° (по абсолютной величине) и ниже.

Управляемый делитель 19 вьграбаты- вает периодические импульсы, длительность которых определяет измерительное время Т , т.е. speNra работы реверсивного счетчика 15 в каждом измерительном дикле. Интегратор 10 .включается в промежуток между интервалами Т

1 , возможно перекрь тие и

даже совпадение Т

и«,м

и интервала ин

5

0

4

тег рирования, lu; при 3TONt измер11те; ь- ;;ые циклы, в хп;;е котор -к npoii oiiuio перек.гночение, должны отбрлсь влт ься как ошибочные.

Аналоговый вариант иь:. тпкатора 9 фазометра значительно проще цифрового. Функцию интегратора 10 может выполнять обь;чная интегрирующая RC-це- почка, блок 11 управления сводится к триггеру 21, в каждое плечо которого включен, например, светодиод, а индикатор 9 состоит из двух элемен- ТО11 И, первь е входы KOTopbLx по;1ключе- ны к выходу управляемого инвертора 12, а вторые - соответственно к гтрямому и инверсному Б1 1ходам триггера 8 знака; нагрузка, на которой выделяется

520

25

3035 40

45

50 55

а}1алоговая информация, включена между выходами элементов И. Спетодиоды при этом индицируют област; измеряемых углов. Удобно, например, использовать в качестве нагрузки стрелочный прибор постоянного тока с нулем в центре шкалы; снабжается двудМя шкалами, каждая из которь. х подсвечивается соответствующим светодио- дом; одна шкала оцифровывается в пределах 0+100 , вторая - в преде. тах 180 +100 , что обеспечивает однозначный отсчет любого .

Предлагаемый фазометр с перекрытием обладает высокой по ехоустойчи- востью, линейностью шкалы, обеспечивает автоматическую работу в uifipoKOM частотном и. (Иl-Iecкoм диапазонах. В то же время, по сравне1 ию с прототипом, он существенно проще н аппаратурной реализации и наладке ji, cjieri,o вательно, имеет большую надежность.

о р м у л а и 3 о б р е т е н и я

Фазометр с перекрытием, содерхчаший два усилителя-ограничителя, выходы которых соединены с соответству о:цими входами элемента ИСК1 ЮЧА аЦР:Е ИЛИ, два формирователя коротких импульсов, два элемента И, выходы которых нены с соответствую ци п1 входами триггера знака, И1здикатор, и-чтегратор и блок управления, причем exoznii формирователей коротких HNfflynbcoB соединены соответственно с выходами усилителей-ограничителей, а В1)ьходь - с первым - входами соответствующих элементов И, выход триггера знака соединен с первым управляющим входом индикатора, а два выхода блока управле§1277013i

ния соединены соответственно с упраз- :цнй вход - с третЕ им рлэгходо; - б.пока лягащим входом интегратора и вторым упргпзления, а выхэд - с вторь;ми вхо- управляю1Щ-1м входом индикатора, о т- дами эле.ментоп И -;; нн1.)ормап.

л и ч а го щ и и с я тем,, что, с входами индикатора и интегратора, целью упрощения устройства в него при этом выход интегратора (.оедикен введен управляемый инвертор, сигналь- с сходом блока упэавленияз третий вы- ный вход которого соединен с выходом ход которого соед.-1кен с третьим элемента ИСКШО ЧАЮЩЕЕ ИЛИ,, управляю- управляющим зходо- i инд.икатора.

Изобретение относится к фазоиз- мерительной технике. Может быть использовано при создании отдельного универсального фазометра, в качестве датчика разности фаз в составе сложных цифровых или аналоговых систем. Целью изобретения является упрощение устройства. В устройство, содерг- жащее усилители-огрп11ич1 тслп 1 и 2, элемент ИСКШОЧАЮЩЕЕ Ш1И 3, формирователи 4 и 5 коротких импульсов, элементы И 6 и 7, триггер 8 знака, индикатор 9, блок 11 унравле пш, интегратор 10, для дости-л ения поставлсУ НО нели введен у1транляем м И;;вертор 12 с соответствующ1ми связями, Hii:iHKa- тор 9 состоит из генератора 13 к}зан- тующих иьшульсов, элемента И 14, рс- версионного счетч1 ка 15. Интегратор 10 состоит из генератора 16 квшггуюгцпх и :нyльcoв, элемента К 17, счетчика 18, Блок 11 управления состоит из управляемого делителя 19, задаюа его геь е- ратора 20, трзгггера 21. Устройстве обладает высокой помехоустой ч: ;5остыо, Ш aтичecкyю раооту в пироком ыстот- ном и динамическом диапазонах. По сравнению с прототипом оно су;:1оствен- но проще в аппаратурной рер.лизапли и наладке. 1 ил. Г /J л /- 7ff (ияя. ю н К1 ю ш