Устройство для измерения изменения фазового сдвига Советский патент 1988 года по МПК G01R25/00 

(Л

СО Ci О5 СО О5 vj

фие. i

fNJ

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в измерительной технике, в частности в устройствах для измерения параметров фазомодулированных сигналов.

Целью изобретения является повьше- ние помехоустойчивости.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2а-м диаграммы его работы; на фиг.За,б и 4а,б - варианты реализации дешифратора и схемы формирования сигналов фазового рассогласования.

Устройство для измерения изменения фазового сдвига (фиг. 1) содержит источник 1 опорных сигналов многократно большей частоты, 1К-триггер 2, элементы И 3-5, инвертор 6, элемент И-НЕ 7, инвертор 8, элемент И-НЕ 9, элемент ИЛИ 10, счетчик 11, реверсивный счетчик 12, дешифратор 13, триггеры 14 и 15, вход устройства - шина 16, выход устройства - шина 17, шина 18 - выход счетчика 11 - сигнал f, .

Для реализации цели изобретения - повышение помехоустЬйчивости - выход счетчика 11 через дешифратор 13 соединен с входами триггеров 14 и 15. При этом сигналы на выходе дешифрато- ра 13 и выходе 18 f счетчика 11 формируются, как показано на фиг. 2а,б.

Вспомогательные сигналы f,, формируются с помош,ью деления частоты опорных сигнсшов источника 1 триггером 2 и счетчиком 11. Сигналы переноса с триггера 2 подаются на счетчик 11 через элементы И 3 и ИЛИ 10.

40

Временное положение сигналов f. на входе 16 устройства и сигналов f J, сравнивается с помощью триггеров 14, 15 и элементов И-НЕ 7,9, формирующих сигналы +jLf или - щ в зависимости от сдвига во времени сигналов i и f . 45 Сигналы + (f или - л t/ используются для корректировки временного положения сигналов fp в сторону компенсации сдвига ± 4 LP Временное положение f изменяется путем блокирования 50 работы 1К-триггера 2 по входам .1, К сигналами ± /5 ц с выходов элементов И-НЕ 7,9 и подачи на вход счетчика 11 через элементы И 4 и ИЛИ 10 удвоенной частоты при формировании сиг- gg налов + и (f (управление элементом , 4 производится с помощью инвертоа 6) или блокирования схемы формирования переноса - элемента-И 3

г, Q 5

о

5

0

5 0 g

сигналом -JC/ с выхода элемента И-НЕ 7,

Квантование сигналов для их интегрирования производится с помощью сигналов с источника 1 элементов И 5 (управление производится через инвертор В), а сигнала + d(f - элементом И 4, используемым также для управления fp. Количество импульсов на выходах элементов И 4 и 5 пропорционально длительности сигналов j t , т.е. скорости изменения фазы, и интегрируется реверсивным счетчиком 12.

Отличительный признак - формирование с помощью дешифратора 13 дополнительных сигналов (фиг. 2б), определяющих зону формирования сигналов + А i или -ли относительно сигналов f за счет управления входами триггеров 14 и 15 - является существенным, так как дграничивает зону формирования сигналов фазового рассогласования, исключая тем самым воздействие помех, т.е. обеспечивает новое качество по отношению к известным техни- , ческим решениям. Сигнал фиг. 26 формируется путем дешифрации состояний счетчика 11 с помощью дешифратора 13 или путем регенеративного формирования так, чтобы сигнал f , бьш расположен в середине формируемого сигнала (фиг. 2,д,е).

В случае воздействия первой помехи (фиг. 2) последняя не воздействует на схему, так как триггеры заблокированы, а фазовое рассогласование отрабатывается обычным образом.

Если вторая помеха формируется в зоне сигнала ограничения (фиг. 2,е), это приводит к формированию коротко- .го сигнала + й( (фиг. 2,h 2), который будет скомпенсирован сигналом - di (фиг. 2,h) так, что равновесие будет восстановлено.

При отсутствии одного входного сигнала (момент tj, фиг. 2к) формируется сигнал рассогласования - d tf (фиг. 2и), длительность которого ограничена сигналами фиг. 2з,и. Это приводит к смещению сигналов fp(t), формированию дополнительного сигнала (фиг. 2м) и последующему восстановлению временного положения сигналов fо и результата в счетчике.

Кратковременное искажение выходной информации в промежутке будет восстановлено в следующем периоде входных сигналов t,, ti.

/ 136696

Таким образом, дополнительный признак (формирование сигналов в огра- ограниченной зоне относительно вспомогательных сигналов) придает устройствам новое качество - обеспечивает устойчивую работу в условиях помех.

На фиг. За показана схема сравнения на основе двух RS-триггеров 14 и 15 и элементов И-НЕ 7 и 9, где дешиф- -JQ ратор 13 обеспечивает принудительную установку триггеров 14 и 15 по входу R. На диаграмме фиг. 36 сигнал о - выход элемента 13, р - сигнал f.

Другой вариант схемы (фиг. 4а) -15 обеспечивает формирование сигналов + J t/ и -л ц согласно предлагаемому решению с помощью одного триггера 15, элементов И-НЕ 7 и 9 и инвертора 19

для случая, когда сигналы f имеют длительность, равную или превышающую длительность дополнительно формируемых сигналов, как показано на фиг.46.

Техническое решение по основному

20

Устройство для измерения изменения фазового сдвига по авт.св. № 930154, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в нем выход источника опорных сигналов соединен-со счетным входом IK- триггера и первыми входами первого, второго и третьего элементов И,второй вход первого элемента И соединен с выходом 1К-триггера, второй вход второго элемента И через первый инвертор соединен с входами 1К-тригге- ра и выходом первого элемента И-НЕ, второй вход третьего элемента И соединен через второй инвертор с ХК -вхо.св. № 930154 обеспечивает измере- яамн триггера, с третьим входом перавт

ние изменения фазы и используется в системах измерения перемещения, в которых в качестве измерительных преобразователей используются фазовращатели, например сельсин, индукто- син, вращающийся трансформатор ит.п.- Область применения - машиностроение, станкостроение.

Указанные измерительные системы обеспечивают возможность определения размеров деталей непосредственно в процессе их изготовления и за счет этого - повьш1ение производительности труда. Условия эксплуатации характеризуются большим уровнем помех из-за коммутации силовых узлов (двигателей, муфт). Воздействие помех в измерительной цепи приводит к искажению результата измерения и, в конечном итоге, к браку при изготовлении деталей.

вого элемента И и выходом второго элемента И-НЕ, выходы первого и второго элементов И через элемент ИЛИ соединены с входом счетчика импуль30 сов, выходы второго и третьего элементов И соединены с входами реверсив ного счетчика импульсов, первый выход счетчика через дешифратор соединен с первыми входами второго и третьего

2g триггеров, второй вход второго триггера соединен с вторым выходом счетчика импульсов, второй вход третьего триггера я-вляется входом устройства, прямые выходы второго и третьего

40 триггеров соединены с входами второго и первого элементов И-НЕ соответственно, инверсные выходы второго и третьего триггеров - с входами первого и второго элементов И-НЕ, а выход

g реверсивного счетчика является выходом устройства.

JQ

-15

0

Использование предлагаемого дополнительного технического решения в совокупности с основным обеспечивает получение дополнительного эффекта - устойчивую работу в условиях помех, т.е. повысит надежность измери гельных систем. Фор м у ла изобретения

Устройство для измерения изменения фазового сдвига по авт.св. № 930154, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в нем выход источника опорных сигналов соединен-со счетным входом IK- триггера и первыми входами первого, второго и третьего элементов И,второй вход первого элемента И соединен с выходом 1К-триггера, второй вход второго элемента И через первый инвертор соединен с входами 1К-тригге- ра и выходом первого элемента И-НЕ, второй вход третьего элемента И соединен через второй инвертор с ХК -вхового элемента И и выходом второго элемента И-НЕ, выходы первого и второго элементов И через элемент ИЛИ соединены с входом счетчика импульсов, выходы второго и третьего элементов И соединены с входами реверсивного счетчика импульсов, первый выход счетчика через дешифратор соединен с первыми входами второго и третьего

триггеров, второй вход второго триггера соединен с вторым выходом счетчика импульсов, второй вход третьего триггера я-вляется входом устройства, прямые выходы второго и третьего

триггеров соединены с входами второго и первого элементов И-НЕ соответственно, инверсные выходы второго и третьего триггеров - с входами первого и второго элементов И-НЕ, а выход

реверсивного счетчика является выходом устройства.

Фиг.2.

. Изобретение относится к области радиотехники и позволяет повысить помехоустойчивость. Устройство сс- держит источник 1 опорных сигналов. 1К-триггер 2, элементы И 3-5, инверторы 6 и 8, элементы И-НЕ 7 и 9,элемент ИЛИ 10, счетчик 11, реверсивный счетчик 12, дешифратор 13 и триггеры 14 и 15. В устройстве предлагается новое функциональное соединение его элементов, что позволяет достичь поставленную цель. В описании приведены примеры выполнения дешифратора 13 и схемы формирования сигналов фазового рассогласования. 4 ил.

а

Фи.1.3

Фиг.

Составитель С. Кулиш Редактор А. ваковская Техред Л.Олийнык

О Р

fn

J I

(Г

Корректор М. Шароши