Цифровой фазометр Советский патент 1987 года по МПК G01R25/08 

. . 113

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано в автоматизированных информационно-измерительных системах,

Цель изобретения - повышение быстродействия за счет того, что время измерения сокращается до одного периода входного сигнала.

На чертеже изображена блок-схема цифрового фазометра.

Цифровой фазометр содержит два формирователя 1 и 2, генератор 3 импульсов, первый счетчик 4, второй счетчик 5 (вычитающий, третий счетчик 6 (информационный, триггер 7, два одновибратора 8 и 9, два элемента И 1 О и 11, элемент ИЛИ i 2, делитель 13 частоты и мультиплексор 14.

Вход опорного сигнала через последовательно включенные формирователь 15 первый одновиёратор 8 и элемент ИПИ 12 соединен с V-входом вычитающего счетчика 5, выход заема Р которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ 12 и счетным входом информационного счетчика 6. Вход измеряемого сигнала через последовательно включенные формирователь 2 И второй одновибратор 9 соединен со входами R-триггера 7 и счетчика 4.8-вход триггера 7 соединен с информационным входом мультиплексора 14, вход которого соединен с выходом второго формирователя 2, а первый и второй выходы соответственно соединены со входом R и входом V ин формационного счетчика 6, Выход генератора 3 соединен с первым входом первого элемента И 10, а через последовательно соединенные делитель 13 частоты и второй элемент И 1 - с суммирующим входом счетчика 4, Первый выход триггера 7 соединен со вторым входом первого элемента И Юв выход которого соединен с вычитающим входом вычитающего счетчика 5j информационные входы которого соединены соответственно с выходами разрядов счетчика 4, а второй вход второго элемента И 11 соединен с выходом первого формирователя 1,

Цифровой фазометр работает следующим образом.

Измерение сдвига фаз осуществляют следующим образом.

В течение первого полупериода колебаний сигнала, поступающего на вход формирователя i ,, являющегося опорным входом цифрового фазометра.

.5

0

в состояние соответствующего нию сдвига фаз 80 счетчик 6

0

2802

на его выходе формируется прямоугольный импульс. При этом через элемент И 11 с выхода делителя 13 в счетчпк 4 поступают импульсы с частотой Е эустанавливая его в состояние N. По заднему фронту импульса на выходе формирователя 1, что соответствует половине периода колебаний, одновибратор 8 формирует короткий импульс., устанавливающий по соответствующим входам триггер 7 в единичное состояние а вычитающий счетчик 5 через элемент ИЛИ 12 в состояние N, а также сбрасывающий в нуль или устанавливающий

значев

зависимости от состояния мультиплексора 14), При этом , если сдвиг фаз меньше 180°з то в момент прохождения импульса с одновибратора 8 на выходе формирователя 2 присутствует высокий логический уровень и указанный импульс проходит через мультиплексор 14 на вход сброса счетчика 6, т.е. счетчик устанавливается в нуль, Если сдвиг фаз превьш ает 180 , то в тот же момент на выходе формирователя 2 присутствует низкий логический уровень и импульс проходит на разрешающий вход счетчика 6, В этом случае в дальнейшем измеряется сдвиг фаз, дополняющий 180 до действительного значения результата, Высокий логи четкий уровень с прямого выхода

5 триггера 7 разрешает прохождение км- пульсов с частотой 7„ 180 F , с выхода генератора 3 импульсов через элемент И 10 на вход вьиитающего счетчика 5. При поступлении каждых

0 N импульсов с частотой FI, на выходе заема этого счетчика появляется логический з/ровень, вызывающий увеличение на единицу состояния счетчика 6, и через элемент ИЛИ 12. - уста5 новку вычитающего счетчика 5 в состояние N, Этот процесс длится до тех пор, пока короткий импульс, формируемый одновибратором 9 по любому из фронтов прямоугольного импульса с

0 формирователя 2, вход которого является измерительь ьпч входом цифрового фазометраJне сбросит триггер 7 и счетчик 4. При этом в счетчике 6 накапливается результат измерения, по.5 ступаюршй на информационньй выход цифрового фазометра , а на выходе синхронизации появляет - ся высокий. логит.еский уро 313

вень 5 разрешающий считывание ре- .зультата.

c,.36o|

град для Ь 180F,;

.С Т

ire Т72

ii M m г -,

IT N

ИГ.

J, - ( f

где W - сдвиг фаз;

о - временной интервал, пропорциональный If;

Т - период колебаний, F и F частоты квантующих импульсов;

М - количества квантующих импульсов за интервал € частотой F, ;

N - количество квантующих импульсов за интервал Т/2 частотой F, ;

m количество квантующих им- . пульсов за интервал t частотой F

Формула изобретения

Цифровой фазометр, содержащий два формирователя, входы которых являются входами устройства, генератор пульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента И и через делитель частоты - с первым

Составитель В, Шубин Редактор А. Ревин Техред Л.Олийнык

Заказ 2209/46 Тираж 731Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4

04

входом второго элемента И, выход которого подключен к счетному входу первого счетчика, выходы разрядов которого подключены к информационным

входам второго счетчика, выход заема которого подключен к счетному входу третьего счетчика, выход которого яв- ляются выходами устройства, выход первого формирователя соединен с вторым входом второго элемента И, выход I

первого элемента И соединен со счетным входом второго счетчика, о т л и- чающийся тем, что, с целью повьшзения быстродействия, в него введены два одновибратора, мультиплексор, триггер и элемент РШИ, при этом выход первого формирователя через пер- вьй рдновибратор соединен с входом триггера, информационным входом мультиплексора и первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом заема второго счетчика, разрешающий вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, выход второго формирователя соединен с управляющим входом мультиплексора и через второй, одновибратор -с вторым установочным входом триггера и установочным входом первого счетчика, первый выход триггера соединен с вторым входом первого элемента И, а второй его выход является выходом синхронизации устройства, первый и второй вьтходы мультиплексора соединены соответственно с установочным и разрешающим входами третьего счетчика.

Корректор С. Черни

Изобретение может быть использовано в авто ;атизнро аииых информа- циоино-измерите; ьных г.истемах. Целью изобрете}1ия является поньш1ения быстродействия. ;Vlя дослнжения цели в п,ифрор()й фая() ппедепь; одновибра- торы 8,9, мультиплексор 14, триггер 7 и элемент llilll 12, Цифровой фазометр содержит также формирсячатепи ,2, генератор 3, счетчики 4,5,6, эяементь И И), II, делитель 13 частоты. Данный цифровой фазометр поягнтяет сократить время измерения до одного периода ВХОДНС1ГО сигнала. 1 ил.