ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР Советский патент 1970 года по МПК G01R25/08 

Изобретение относится к области фазоизмерительной техники.

Известные цифровые фазометры с отсчетом в угловых или дуговых единицах измерения и их долях, содержащие формирователи сигналов перехода образцового и исследуемого напряжений через нулевые значения, соответствующие началам периодов, триггер управления счетом, электронную ключевую схему, счетчик импульсов и отсчетное устройство, имеют сравнительно невысокие точность и быстродействие.

Предлагаемый цифровой фазометр позволяет повысить точность и быстродействие благодаря тому, что снабжен двумя идентичными генераторами пилообразного напряжения, управляемыми индивидуальными триггерами, входы которых подключены к разным выходам вспомогательного триггера со счетным входом, присоединенного к формирователю сигналов перехода образцового напряжения через нулевые значения, и двумя идентичными преобразователями напряжения во временной интервал, у каждого из которых сравнивающее устройство присоединено входом к включенным по дифференциальной схеме выходным цепям указанных генераторов, а выходом - к цепи управления обратным ходом развертывающего напряжения, к цепи управления прямым ходом развертывающего напряжения другого преобразователя и ко входу электронной ключевой схемы,, причем один из преобразователей оснащен: дополнительной цепью управления рабочим; ходом развертывающего напряжения, которая связана с цепью разрещения счета.

На чертел е представлена блок-схема предлагаемого фазометра; на фиг. 2 - временная: диаграмма, поясняющая его работу.

Описываемое устройство содержит формирователи У и 2 сигналов перехода образцовогои исследуемого напряжений через нулевые значения, соответствующие началам периодов,

триггер 3 управления счетом, электронную ключевую схему 4, счетчик 5 импульсов, цифровое отсчетное устройство 6, два идентичных генератора 7 и S пилообразного напряжения, управляемых индивидуальными триггерами 9

и 10, вспомогательный триггер // и два идентичных преобразователя 12 и 13 напряжения во временной интервал. Преобразователи 12 и 13 содержат сравнивающие устройства 14 и 15, подключенные к генераторам 16 и 17

пилообразного напряжения, управляемым индивидуальными триггерами 18 и 19. Другими входами сравнивающие устройства преобразователей присоединены к включенным по дифференциальной схеме выходным цепям ге3Ключевая схема 4 подключена к выходам обоих .сравнивающих устройств. Преобразователь 12 напряжения во временной интервал оснащен дополнительной цепью 20 управления рабочим ходом пилообразного5 напряжения, которая связана с цепью разрещения счета. Цифровой фазометр работает следующим образом. Перед измерением все триггеры устройства находятся в исходном состоя-Ю НИИ «О. Образцовое UQ и исследуемое t/x напряжения, сдвинутые по фазе на угол ф, подаются на формирователи / н 2 сигналов перехода образцового и исследуемого яапряжений через нулевые значения, соответствую-15 щие началам периодов. В .момент /1 перехода образцового напряжения VQ через нулевое значение, соответствующее началу периода, формирователь / вырабатывает импульсный сигнал U, кото-20 рый по счетному входу переключает триггер 11 в состояние I. Триггер 10, подключенный к выходу триггера 11, также переключается в состояние I и запускает генератор 8 пилообразного напряжения, который формирует25 линейно изменяющееся напряжение f/p.,. В момент t-2 следующего перехода этого же напряжения через нулевое значение, соответствующее началу иериода, сигнал формирователя 1 устанавливает триггер // в исход-30 ное состояние. Выходным сигналом триггера 11 в состояние I переключается триггер 9. Последний запускает генератор 7 пилообразного напряжения, который формирует линейно изменяющееся напряжение L/p, с на-35 клоном, равным наклону напряжения Цр,. Пачиная с этого момента на дифференциальном выходе генераторов 7 н S пилообразного напряжения образуется постоянное «апряж ние Lp, равное разности линейно изменяю-40 щихся напряжений U и И,у,. В этот же момент выходным сигналом триггера 11, поданным в цепь разрешения счета, переключается в состояние I триггер 3 управления счетом и своим сигналом U открывает элек-45 тронную ключевую схему 4. Одновременно сигналом, действующим в цепи разрешения счета, подготавливается счетчик и по цепи 20 управления рабочим ходом развертывающего напряжения запускается преобразователь 1250 напряжения во временной интервал. Цри запуске преобразователя 12 триггер -18 устанавливается в состояние I, и генератор 16 пилорбразнрго напряжения, управляемый этим триггером, формирует линейно изменяющееся55 напряжение и,, которое сравнивается с напряжением, t/, ноступающим с дифференциального выхода генераторов 7 и 8 пилообразного напряжения. В момент равенства этих напряжений сравнивающее устройство И60 вщабатывает импульсный сигнал f/p,. ;По этому сигналу триггер 18 устапавливае.тся, в 4 ватель 13 напряжения /7р, во временной интервал. Преобразователь 13 работает аналогично, Импульсным сигналом f/c,, вырабатываемым сравнивающим устройством 15 в момент достижения линейно изменяющимся напряжением f/p величины напряжения V, прекращается рабочий ход напряжения t/p и: запускается преобразователь 12. Далее преобразователи 12 и 13 напряжения t/p во временной интервал работают поочередно, задавая период преобразования, равный образованному интервалу. Преобразователи 12 и 13 выполняют так, чтобы в течение периода Го изменения образцового напряжения f/o осуществлялось количество циклов преобразования, равное количеству счетных импульсов, соответствующих фазовому сдвигу на один период. Например, при измерении разности фаз в угловых градусах параметры преобразователей рассчитывают так,, чтобы при выбранном наклоне линейно изменяющихся напряжений U и бр, в течение периода Го изменения образцового напряжения t/o осуществлялось 360 циклов преобразования. В процессе периодического преобразования из импульсов Ус и Uc, фиксирующих окончанне временных интервалов, электронной ключевой схемой 4 формируется последовательность .счетных импульсов Lc, которая подается в счетчик 5. Количество выработанных импульсов U подсчитывается, В момент t перехода исследуемого напряжения f/x через нулевое значение, соответствующее началу периода, импульсным сигналом U триггер 3 возвращается в исходное состояние. Электронная ключевая схема закрывается. Счет прекращается. С выхода триггера 3 подается сигнал на шину установки исходного состояния остальных триггеров фазометра. На этом цикл измерения заканчивается, Число, соответствующее разности фаз, измеренной в угловых или дуговых единицах и их долях, представляется в удобной для визуального наблюдения системе счисления, например в десятичной или десятично-шестидесятиричной (градусы, минуты, секунды) на цифровом отсчетном устройстве 6. Предмет изобретения Цифровой фазометр с отсчетом в угловых или дуговых единицах измерения и их долях, содержащий формирователи сигналов перехода образцового и исследуемого напряжений через пулевые значения, соответствующие началам периодов, триггер управления счетом, электронную ключевую схему, счетчик импуль- сов и отсчетное устройство, отличающийся

жения, управляемыми индивидуальными триггерами, входы которых подключены к разным выходам вспомогательного триггера со счетным входом, присоединенного к формирователю сигналов перехода образцового напряжения через нулевые значения, и двумя идентичными преобразователями напряжения во временной интервал, у каждого из которых сравнивающее устройство присоединено входом к включенным по дифференциальной

схеме выходным цепям указанных генераторов, а выходом - к цепи управления обратным ходом развертывающего напряжения, к цени управления прямым ходом развертывающего напряжения другого нреобразователя и ко входу электронной ключевой схемы, причем один из преобразователей оснащен дополнительной цепью управления рабочим ходом развертывающего напряжения, которая связана с цепью разрешения счета.

l

«PueJ