Устройство для измерения фазового сдвига Советский патент 1991 года по МПК G01R25/00 

О 00 ON XJ О

ю

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может.быть использовано в измерительной технике, в частности в системах измерения перемещения с многооборотной модуляцией фазы периодиче- ских сигналов.

Цель изобретения -- повышение надежности устройства.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, формирователь 2 опорных сигналов, формирователь 3 фазомодулиро- ванных измерительных сигналов, включающий последовательно соединенные фазовращатель 4, фильтр 5 и компаратор 6. триггер 7, входы которого соединены с выходами формирователя 2 и компаратора 6, элемент И 8, входы которого соединены с выходами генератора 1 и триггера 7, счетчик 9, вход которого подключен к выходу элемента И 8, регистр 10, информационный вход которого соединен с выходом счетчика 9,вход установки синхронизации записи регистра 10 и вход сброса счетчика 9 содинены с выходом формирователя 2, реверсивный счетчик 11, задатчик 12 двух чисел, два блока 13 и 14 сравнения чисел, входы которых соединены с выходами регистра 10 и задат- чика 12, элементы 15 и 16 задержки и эле- менты И 17 и 18. Выход блока 13 подключен к первому входу элемента И 17 через элемент 15 задержки и к второму входу элемента И 18 непосредственно. Выход блока 14 подключен к первому входу элемента И 18 через элемент 16 задержки и к второму входу элемента И 17 непосредственно. Выход элемента И 17 подключен к суммирующему, а выход элемента И 18 - к вычитающему входам счетчика 11.

Генератор 1 формирует высокочастотные квантующие импульсы с помощью формирователя 2, формируются опорные сигналы частотой fo.

Сигналы частотой fx формируются ком- паратором 6 в момент возрастающего нуль- перехода первой гармоники сигнала с фазовращателя. Сигнал может смещаться во времени относительно сигналов частотой fo в соответствии с изменением положения фазовращателя 4.

Совокупность значений фазы tfi сигналов fx относительно сигналов fo измеряется с помощью триггера 7, элемента И 8, счетчика 9 и регистра 10 путем счета тактовых сигналов за промежуток времени.

Численное значение fi заносится в регистр 10 по переднему фронту сигнала частотой fo по окончании счета, а счетчик 9

сбрасыватся в нуль по заднему фронту сигнала частоты fo.

В задатчике 12 записаны числа, например 0,3 и 0,7, ограничивающие формируемые задатчиком 12 подмножества больших значений фазы р 0,7 и малых значений фазы p-t 0,3.

При увеличении фазы значение р изменяется как 0,5 далее 0,8; 0,1; 0,5 и т.д., причем эти числа переписываются в регистр 10 по сигналу fo в конце каждого периода. В результате на выходе блока 13 сигнал, задержанный элементом 15 задержки, примет значение логической единицы (р 0,7). При дальнейшем изменении фазы сигнал на выходе блока 13 примет значение логического нуля, а сигнал на выходе блока 14 примет значение логической единицы. В момент смены fa 0,7 на (fi 0,3 , когда производится сопоставление значения фазы в двух соседних периодах, на выходе элемента И 17 будет сформирован импульс +1, который подсчитывается счетчиком 11. Коды на выходах регистра 10 и счетчика 11 - старшие и младшие разряды - формируются с минимальной задержкой.

При обратном изменении фазы (уменьшении) последовательность изменения фазы 0,5; 0,2; 0,8 и на выходе элемента И 18 формируется сигнал -1.

Если изменение фазы происходит без перехода через 0 (2л), например /, 0,2- -0,5 - 0,8 или, наоборот, сигналы ± 1 не формируются.

Формула изобретения Устройство для измерения фазового сдвига, содержащее триггерный фазометр, выход которого является первым выходом устройства и реверсивный счетчик, выход которого является вторым выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него дополнительно введены задатчик двух чисел, два блока сравнения двух чисел, два элемента задержки и два элемента И, причем выход триггерного фазометра подключен к первым входам блоков сравнения двух чисел, вторые входы которых подключены к выходам зздатчика двух чисел, выход первого блока сравнения двух чисел через первый элемент задержки подключен к первому входу элемента И, выход которого подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика, вычитающий вход которого подключен к выходу второго элемента И, первый вход которого через второй элемент задержки подключен к выходу второго блока сравнения двух чисел, вход первого зле

мента задержки объединен с вторым вхо- мента задержки объединен с вторым входом дом второго элемента И, а вход второго эле- первого элемента И.

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в измерительной технике, в частности в системах измерения перемещения с многооборотной модуляцией фазы периодических сигналов. Цель изобретения - повышение надежности устройства, достигается тем, что в устройст-i во дополнительно вводятся задатчик 12 двух чисел, блоки 13 и 14 сравнения двух чисел, элементы задержки 15 и 16 и элементы И 17 и 18. Кроме того, устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, формирователь 2 опорных сигналов, формирователь 3 фазомодулированных измерительных сигналов, содержащий фазовращатель 4, фильтр 5 и компаратор 6, триггер 7, элемент И 8, счетчик 9, регистр 10 и реверсивный счетчик 11. 1 ил.