Измерительный двухфазный генератор Советский патент 1988 года по МПК G01R25/00 

4

iNd

со

N

Изобретение относится к фазоиз- мерительиой технике, может быть использовано для определения динамических погрешностей кумулятивных фазе- - метров и является усовершенствованием генератора по ооювному авт. сп, № 1359751.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей измери- ig тельного двухфазного генератора путем обеспечения возможности поверки кумулятивных фазометров в динамическом режиме работы.

На чертеже приведена структурная 15 схема измерительного двухфазного генератора.

Схема содержит последовательно соединенные первый Генератор 1 импуль20импульсов, третий реверсивный счетчик 21 импульсов, счетные входы которого соединены.с выходами ключе 4 и 5, вход установки нуля счетчика

21соединен с выходом генератора 20 второй регистр 22 памяти, информаци онные входы которого подключены к в ходам счетчика 21, в то время., как вход записи регистра 22 подключен к выходу генератора 20, счетчик 23 ад реса, счетный вход которого соедине с выходом управляемого делителя 6 ч стоты, вход установки нуля счётчика 23 адреса соединен с выходом переключателя 12 установки нуля, тригге 24, входы которого соединены соотве ственно: D-вход - с шиной 25 логиче ской единицы, счетный вход - с выхо

сов, пересчетный блок 2 с коэффици- 20 ° переноса счетчика 23 адреса, а

20импульсов, третий реверсивный счетчик 21 импульсов, счетные входы которого соединены.с выходами ключей 4 и 5, вход установки нуля счетчика

21соединен с выходом генератора 20, второй регистр 22 памяти, информационные входы которого подключены к выходам счетчика 21, в то время., как вход записи регистра 22 подключен к выходу генератора 20, счетчик 23 адреса, счетный вход которого соединен с выходом управляемого делителя 6 частоты, вход установки нуля счётчика 23 адреса соединен с выходом переключателя 12 установки нуля, триггер 24, входы которого соединены соответственно: D-вход - с шиной 25 логиче- ской единицы, счетный вход - с выхо

Изобретение может быть использовано для определения динамической погрешности кумулятивных фазометров. Цель - расширение функциональных возможностей. Введенные в устройство блок 19 преобразования кода и сумматор 18 определяют по решность фазометра. Генератор 20 импульсов, реверсивный счетчик 21 и регистр 22 памяти определяют изменение погрешности во времени. Переключатель 12, счетчик 23 адреса, триггер 24, переключатель 27 режима работы и линия 28 задержки управляют запоминанием выдапенной информации в оперативном запоминающем устройстве 26 и считыванием из него в цифровой индикатор 29. Устройство содержит также генератор 1 импульсов, пересчетный блок 2, формирователь 3, ключи 4 и 5, управляемый делитель 6 частоты, шину 7 кодового управления частотой,клеммы 8 и 9 управления режимом работы, счетчики 10 и 11, индикатор 14, сумматор 15, регистр 16 памяти и формирователь 17. 1 ил. с В сл

ентом пересчета 2 и первый формирователь 3, выход которого является первым выходом устройства, ключи 4 и 5, входы которых соединены через управляемый делитель 6 частоты с вы- ходом генератора 1 импульсов,управляющие входы делителя частоты подключены к шине 7 кодового управления частотой, а управляющие входы ключей 4 и 5 - к соответствующим входам 8 и 9 управления режимом работы устройства, два последовательно соединенных счетчика импульсов: п-разрядный счет-- чик 10 и k-разрядный счетчик 11, счетные входы счетчика 10 соединены с выходами ключей 4 и 5, входы установки нуля счетчиков 10 и 11 подключены через переключатель 12 установки нуля к земляной шине 13, первый цифровой индикатор 14, входы которого соединены с выходами счетчиковJО и 11, сумматор 15, первая группа входов которого подключена младшими (п - т) разрядами к земляной шине 13, а старшими m разрядами - к выходам пересчетного блока 2, вторая группа входов сумматора 15 соединена с выхо- -дами счетчика 10, выходы сумматора 15 через регистр 16 памяти подключены к входам второго формирователя 17

выход которого является вторым выхо дом устройства, вход записи регистра 16 соединен с выходом генератора 1 импульсов, второй сумматор 18, первая i pynna входов которого через блок 19 преобразования кода соединена с выходами счетчиков 10 и 11, а вторая группа- входов сумматора 18 является входами устройства,второй генератор

5 О

5

0

вход установки нуля - с вьгходом переключателя 12 установки нуля, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 26, информационные входы которого соединены с выходами второго сумматора 18 и второго регистра 22 памяти, входы адреса ОЗУ 26 подклю- (чены к выходу счетчика 23 адреса, вход считывания ОЗУ 26 соединен с выходом триггера 24, а вход записи ОЗУ

26через переключатель режима работы

27подключен или к шине 25 логической единицы, или через линию 28 задержки к выходу управляемого делителя 6 частоты, второй цифровой индика тор 29, входы которого соединены с выходами ОЗУ 26 и выходом триггера 24,

Устройство позволяет формировать измерительные сигналы синусоидальной формы, фазовый сдвиг между которыми может изменяться в ш ироком диапазоне значений в соответствии с формулой

fr

М

2

(Т, - Т.),

5 О

45

где

М

11 -

50

коэффициент деления управляемого делителя частоты; частота импульсов на выходе генератора 1j интервалы времени, в течение которых открыты ключи 4 и 5 соответственно определять в реальном масштабе времени разность

Т,и Т

55

сГФ ф, - ф.

результатов измерения

Ф,

поверяемого фазометра и задаваемых теку

л144293

щих значений ; синхронно с определять текущие значения скорости

л4

изменения фазового сдвига , которая

d t 5

f может изменяться в 1иироких пределах

при изменении коэффициента М, а также запоминать текущие значения с/ ф и

и воспроизводить эти значения на

А t

цифровом индикаторе с любой, удобной для визуального наблюдения скоростью

Измерительный двухфазный генератор работает следующим образом.

Перед началом работы с помощью переключателя 12 производится установк в нуль реверсивных счетчиков 10 и 11 импульсов, счетчика 23 адреса и триггера 24, Уровень логического О с выхода триггера 24 поступает на вход считывания -ОЗУ 26 и обеспечивает режим записи информации в ОЗУ 26, Переключатель 27 в исходном состояни подключает выход линии 28 задержки на вход записи ОЗУ 26. Выходные сигналы генератора 1 поступают на пересчетный блок 2. Полученные на ее выходах т-разрядные кодовые последовательности преобразуются в формирователе 3, который может быть реализова на основе последовательно включенных постоянного запоминающе о устройства, цифроаналогового преобразователя и фильтра низких частот, в сигнал синусоидальной формы. Одновременно импульсы с выхода генератора 1 поступают через управляемый делитель 6 частоты, коэффициент деления М которого задается сигналами по шине 7 кодового управления частотой, на ключи 4 и 5. В зависимости от сигналов режима работы, поступающих с управляющих, входов 8 и 9 устройства и определяющих временные интервалы Т, и Т,,импульсы с частотой fji/M проходят на вход счета в плюс или минус реверсивного счетчика 10 долей фазового цикла, п-разрядные коды,полученные на выходах счетчика 10, в сумматоре 15 складываются с т-разряд- ными выходными кодами пересчетного блока 2. Полученные на выходе сумматора 15 кодовые последовательности переписываются в регистр 16 памяти передними фронтами импульсов с выхода генератора 1 и поступают на второй формирователь 17, обеспечивающий.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

1

как и формирователь 3, иолучение сигнала синусоидальной формы.

При переполнении счетчика 10 долей фазового цикла, чему соответствует изменение разности фаз между выходными сигналами устройства на величину, кратную 2 Г, сигналы с выхода переноса счтчика 10 поступают на счетные входы счетчика 11 количества целых фазовых циклов. Полученные на выходах счетчиков 10 и 11 коды, соответствующие TeKyinjiM значениям кумулятивных фазовых сдвигов, отобг ажа- ются на цифровом индикаторе 14.

Определение динамической погрешности поверяемого фазометра осуществляется следующим образом.

Сформированные на выходах формирователей 3 и 17 измерительные сигналы подаются на входы поверяемого кумулятивного фазометра. Выходной код фазометра, соответствующий значениям измеряемых фазовых сдвигов Фк, подается на входы устройства. Текущие значения кодов ф задаваемых фазовых сдвигов с выходов счетчиков 10 и 11 поступают через блок 19 преобразования кода, выполняющий преобразование кодов Фу в коды - j , на первую группу входов сумматора 18, на вторую группу входов которого подаются коды Фи с входов устройства.. Полученные на выходах сумматора 18 коды с/Ч поступают на информационные входы ОЗУ 26. Запись кодов в ОЗУ 26 осуществляется импульсами, поступающими с управляемого делителя 6 частоты через линию 28 задержки и переключатель 27 на вход записи ОЗУ 26, по адресу, сформированному счетчиком 23. При этом йремя задержки линии 28 выбирается достаточным для окончания переходных процессов в счетчике 29 адреса к моменту записи информации в ОЗУ 26.

Синхронно с записью кодов ф в устройстве выполняется определение и запись в ОЗУ 26 кодов, соответствующих текущим значениям скорости изме ЛФ .. нения фазовых сдвигов . Определе t

йф

ние значений осуществляется сле&t

дующим образом. На счетные входы счетчика 21 поступают импульсы с выходов ключей 4 и 5. При этом каждый импульс соответствует изменению фа51 ДА 2931

зового сдвига между выходными сигна . лами на величину 2/Г/ 2 рад. Генера- . тор 20 формирует короткие импульсы, заданлдие интервалы времени t. При этом, выбрав dt 10/2 с, можно обеспечить получение

йф

--- 21/. 1.10- (2Й),

-р /Радч

Л t

где 1 - количество счетных импульсов, поступающих на счетчик 21 за интервал времени jjt,

Полученные в счетчике 21 значе-

. ,;

ния переписываются в регистр 2/

ut

передними фронтами импульсов с выхода генератора 20, после чего счет- чик 21 обнуляется уровнем логической 1 этого же импульса.

При переполнении счетчика 23 адреса, что свидетельствует о записи информации во все ячейки ОЗУ 26, им- пульс с выхода переноса счетчика поступает на синхровход триггера 24 и устанавливает на его выходе уровень логической t, запрещая дальнейшую запись информации в ОЗУ 26 и разрешая считывание информации из ОЗУ. .При этом момент переполнения счетчика 2-3 фиксируется цифровым индикатором 29. Считывание информации из ОЗУ 26 может производиться со скоростью, значительно меньшейскорости записи, что обеспечивается путем увеличения коэффициента деления уп- равляемого делителя 6 частоты в режиме считывания из ОЗУ 26.Для обе- спечения режима считывания на входы записи в ОЗУ 26 через переключатель 27 подают сигнал логической 1 с шины 25. После обнуления счетчиков 10, 11 и 23 и триггера 24, выполня-

лого с помощью переключателя 12, на индикаторе 29 будут последователь .но отображаться значения J и

Д

--, соответствующие текущим адре- ut

сам ОЗУ 26, начиная с нулевого адреса, которые задаются счетчиком 23 адреса. Синхронно с этим на индика- торе 14 отображаются значения задаваемых кумулятивных фазовых сдвигов Ф

Генератор позволяет определить динамическую погрешность кумулятивных Фа зометров непосредственно в про

0

5

0

5 ЗО Q дд

50

35

цессе изменения фазовых сдвигов при любых скоростях изменения последних. Кроме того, обеспечивается возможность запоминания и хранения в ОЗУ

значений Ф и, полученных., при

dt

больших скоростях изменения фазовых сдвигов, и последующего вывода этих значений на цифровой индикатор со скоростью, удобной для визуального наблюдения.

Таким образом, введенные в генератор новые элементы и их связи позволяют расширить функциональные возможности измерительного двухфазного генератора за счет определения динамической погрешности кумулятивных фазометров. Использование предлагаемого генератора позволит выполнить калибровку кумулятивных фазометров в динамическом режиме работы и автоматизировать процесс калибровки при минимальных аппаратурных затратах.

Формула изобретения

Измерительный двухфазный генератор по авт.св. № 1359751s отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей измерительного двухфазного ге-« нератрра путем обеспечения возможностей поверки кумулятивных фазометров в динамическом режиме работы, в него введены блок преобразования кода, входы которого соединены с выходами первого и второго реверсивных счетчиков импульсов, второй сумматор., первая группа входов которого соединена с выходами блока преобразования кода, вторая группа входов , второго сумматора соединена с входами генератора, второй генератор импульсов, третий реверсивный счетчик импульсов, счетные входы которого соединены соответственно с выходами ключей, а вход установки нуля - с выходом второго генератора импульсов, второй регистр памяти, информационные входы которого соединены с выходами третьего реверсивного счетчика импульсов, вход записи второго регистра памяти подключен к выходу -второго генератора импульсов, счетчик адреса,/счетньш вход которого соединен с выходом управляемого делителя частоты , а вход установки

714429318

нуля - с выходом переключателя уста-выходам счетчика адреса, вход счи- новки нуля, триггер, входы которого-тывания оперативного запоминающего соединены соответственно: D-вход -устройства соединен с выходом триг- с шиной логической единицы, счетныйгера, вход записи в оперативное вход - с выходом переноса счетчиказапоминающее устройство через переадреса, вход установки нуля - с вы-ключатель режима работы подключает- ходом переключателя установки нуля,ся или к шине логической единицы, оперативное запоминающее устройст-или через линию задержки к выходу во, информационные входы которого Q управляемого делителя частоты, а соединены с выходами второго сумма-также второй цифровой индикатор, тора и выходами BTopqro регистра па-входы которого соединены с выходами мяти, входы записи оперативного за-оперативного запоминающего устррй- поминающего устройстн а подключены кства и выходом триггера.