ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР Советский патент 1969 года по МПК G01R25/08 

Изобретение относится к области фазоизмерительной техники и может быть использовано для измерения сдвига фаз электрических колебаний низкой частоты, с представлением фазового сдвига непосредственно в градусах.

Известные фазометры инфранизких электрических колебаний, содержащие компараторы для формирования импульсов в моменты переходов входных сигналов через нуль, триггеры, интегрирующий усилитель, вход которого подключен к выходам частотомера и инвертора через последовательные цепочки, выполненные из диода и сопротивления, к точке соединения которых подключены управляющие ключи, имеют сравнительно невысокую точность и недостаточное быстродействие, а также ограничены частотным диапазоном.

Предлагаемый фазометр позволяет расширить частотный диапазон измеряемых электрических колебаний, повысить точность и быстродействие за счет того, что в нем выходы компараторов соединены с входами триггеров, которые вместе с логическими элементами включены в цепи запуска и сброса интегрирующего усилителя и счетчика импульсов, а выход интегрирующего усилителя соединен с входом преобразователя напряжения в частоту, который через логический элемент «И подключен к входу счетчика импульсов.

фазометра; на фиг. 2 - временная диаграмма, поясняющая работу фазометра.

Фазометр содержит компараторы 1 и 2 для формирования импульсов в моменты переходов входных сигналов через нуль, триггеры , логические элементы «И 5 н 6, интегрирующий усилитель 7, преобразователь напряжения в частоту 8, счетчик импульсов 9. При подаче напряжения t/i и 1/2 на входы

компараторов 1 к 2 на выходах последних появляются прямоугольные импульсы, частота f следования которых равна частоте колебания напряжений Ll и 1/2. На выходе триггера 3 возникают импульсы

с длительностью, равной периоду Т колебания измеряемых напряжений. На выходе триггера 4 возникают импульсы длительностью т, равной разности моментов перехода через нуль измеряемых напряжений. Импульс от триггера

запускает интегрирующий усилитель 7 и сбрасывает в нуль счетчик импульсов 9. Интегрирующий усилитель изменяет свое выходное напряжение в функции от времени U f(t) и по окончании периода Т на его выходе фиксируется напряжение U . Преобразователь 8 преобразует напряжение U в частоту, причем

1/с 1

пульс длительностью т и логический элемент 6 пропускает импульсы от преобразователя 8 на счетчик импульсов 9, число которых можно высчитать по формуле

N K, K-2r..-..f,

где N - прямо пропорционально сдвигу фаз измеряемых напряжений Ui и t/a.

По окончании импульса т на выходе логического элемента 5 появляется импульс, разряжающий интегрирующую емкость в интегрирующем усилителе 7.

Кроме этого закрывается логический элемент 6 и прекращается поступление импульсов в счетчик импульсов 9. Устройство готово к новому измерительному циклу. Время, затрачиваемое на измерение сдвига фаз измеряемых напряжений: t . 27.

Предмет изобретения

Цифровой фазометр, содержащий компараторы, триггеры, логические элементы «И, интегрирующий усилитель, преобразователь напряжения в частоту и счетчик импульсов, отличающийся тем, что, с целью расщирения частотного диапазона измеряемых электрических колебаний, повышения точности и быстродействия, в нем выходы компараторов соединены с входами триггеров, которые вместе с логическими элементами включены в цепи запуска и сброса интегрирующего усилителя и счетчика импульсов, а выход интегрирующего усилителя соединен с входом преобразователя напряжения в частоту, который через логический элемент «И подключен к выходу счетчика импульсов.

uf nyj}bco6 3

.2