НИЗКОЧАСТОТНЫЙ ФАЗОМЕТР Советский патент 1970 года по МПК G01R25/00 

Изобретение относится к области фазоизмерительной техники, в частности к триггерным низкочастотным фазометрам, содержащим в каждом канале ограничитель, триггер, делнщий частоту на два, и дифференцирующие цеиочки, а на выходе - измерительный триггер и индикатор.

Недостатком известных триггерных фазометров является наличие неустойчивых иоказлний при определенных значениях измеряемых углов. Обычно эти значения близки нулю или 360°, а в некоторых фазометрах - 180°, и образуют зону неустойчивости (в других случаях-мертвую зону), в пределах которой измерение невозможно.

Целью изобретения является создание триггерного фазометра, у которого устранена неустойчивость показаний.

Поставленная цель достигается тем, что на выходе обоих каналов включено устройство совпадения, входы которого подключены к одному каналу непосредственно, а ко второму - через дополнительный триггер с несимметричным выходным напряжением (в одном из положений триггер находится дольше, чем в другом), а выход устройства совпадения подключен к счетному входу делящего триггера во втором канале.

од ювременного иоступления запускающих импульсов на измерительный триггер.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого фазометра; на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений, действующих в различных местах схемы.

Фазометр состоит из двух каналов, на входах которых стоят усил.ители-ограним.ители /, 2, а

далее включены дифференинрующ,ие цеп/и 3, 4, тр.иггеры 5, 6, делящие ча,стоту ,на дяа, и дифферендИрующие цепи 7, 8. Выходы каналов подключены к из мерительному триггеру 9, выходное напряжение кото.рото Подается на .ипдикатОр 10 (например, стрелочный яр.ибор). Кроме того, фазолз.мерительный Ирибор содержит дополНИтельньгй триггер 11, за:пу:скаемый дифференцированяыми и.мпульсами 1из второго канала, причем .на один из его .входов запускающее .импульсы п.р.иходяг с .некоторым опозданием благодаря включенной перед этим входом uen.ji задержки 12 «.млульса. Напряжение С тр.иггера 11 .подается на устройство созяа.дения 13, лторой .вход которого подклк чен

к выходу Первого канала. Выход устройства СО-впадения подключен к счетному входу тригге.ра 6 во BTOpoi.M -канале. Наконец, перед входом измерительного триггера 9 во втором ка.нале .включена еще одна задержка 14.

исключен,ие:М элементов 11, 12, 13) работает как обычный тр,И:ггерНый фазометр.

Если полалсительный короткий PIMпульс на выходе пе.р,вого канала (диаграмма 7-13) со.вла|Дает во времени с отри-цательной «нолуволной напряжения (с .ниаким потенциалом) на выходе триггера // (диаграм:ма И-13), то сигнал гна выходе устройства совнадевия отсутствует. Элементы )/, 13 ;на работу фазометра :не влияют. Именно этому случаю соответствуют диаграммы ,на фиг. 2, поскольку указанная отр ища те льна я .полуволна составляет, благодаря задержке 12, «больше половины Периода колебаний на .выходе триггера о, то диалазо.н углов, iB котором не срабатььвает устройство созпадеиия, превышает 180° на частоте, ра:вной полавине частоты входного сигнала фазОметра. Для сходных си1гналов этот диалазод .превышает 360°. «Запас определяется 1велич,и:ной задержки 12.

Для правильной р.аботы схемы леоб.ходимо, чтобы ддительность отр.и.цательной полуволны налряжения на выходе триггера // превышала дл.ительность полунер:ио.да .колебаний .на выходе триггера 6 на величину, .правышаюшую длительность ;Короткого импульса на выходе первого канала (при отсутствии шумов).

В случае совпадения во времени положительного .импульса пер.вого .канала с положительной полуволной .напряжен-ия на выходе триггера // устройство со.Впадения срабатывает, .« на счетно.м входе делящего триггера 6 появляется запускающий импульс. Это приводит к перебросу триггера 6, /в результате чего временные соотношения сигналов на .входах уетройства совпадения меняются так, что .прохождение последующ.их импульсов .на триггер 6 через устройство совпадения .исключено. Однократный переброс триггера 6 .вызывает изме.нен.ие разности фаз колебаний на выходах тр.итгеров 5 и 6 ровно на 180°. Эквивалентное изменение раз.ности фаз «на входе .ра.в.но 360°.

О.днократный переброс триггера 6 благодаря соответствующей калибровке и оцифровке шкалы не при1водит к ощ.ибке отсчета. Ш|Кала нндикатора (нап.р:имер, стрелочного) должна .иметь небольшие добавки слева от 0° и справа от 360°. Велич.и.на этих добавок зависит от величи-ны задержки 12, т. е. от того, насколько дл.ительность отрицательной (полуволны напряжения .на Выходе Т1р;игге.ра // больше лолупер.иода .колебаний .на выходе триггера 6. При это.м стрелк а не будет зашкаливать н.и при ка:ких з;начениях угла, .и в то же время нсустойч1ивые показания -невозможны, и шкала .используется пол.ностью. На.пример, дл.ительность отрицательной полуволны ..нап.ряжения на /выходе триггера // выбрана большей, чем длительность полупериода колеба.кий на выходе триггера 6 .на /ЗБ ча.сть .пер.ио.да этих колеба:Н.ий. Тогда ш.кала стрелочного .индикатора оциф.роеана так: начало щкалы 350°, затем 6°, 10°... 350°, 360° |И зате.л .снова 10° (конец ш калы). При уменьшении измеряемой разности

фаз .стрелка лоследавательно проходит мимо делений 20°, 10°, 0°. При иодходе к 350° (в начале шкалы) происходит «переброс триггера 6, .и стрелка уста.навливается возле цифры 350°, но в конце шкалы. Эти локазания устойчивы.

Переброс та.кже произойдет, есл.и лр1И увеличении разяо.сти фаз стрелка подойдет .к цифре 10° в конце шкалы. После перебр.оса она усгаНОВ.ИТСЯ возле цифры 10° в Начале «шкалы. Эги локазалия та«кже устойчивы.

С помощью задержки 14 устраняется возможность одно«времен.н.о.го лоступления запускающ«их и«мпульсо.в из «каналов на измерительный тр.иггер 9. Залускающие имиульсы могут п.остулать :На триггер 9 только с .и.нтер«валом, превыщающ.им величину задержки 14. В результате этого устранены «мертвые зо.ны, когда «при наличии сигналов измерительный триггер не работает.

Предмет и з о б р е т е н .и я

Пизкочастот.ный фазо.метр, со.держащ.ий в каждо.м канале ограничитель, триггер, делящий частоту на два, и дифференцирующие целочки, а иа выходе - измерительный триггер и индикатор, отличающийся тем, что, с целью у.странения неустойчивых локазаний на краях .рабочего диапазона, прен.муществен.но .в области нуля ,и 360°, на выходе обоих .каналов

включено устройство совпадения, ш.х.оды которого .подключены к одно.му каналу .непосредственно и ко второму-через дополнительный тр.иггер с неС|И.м.метрич.ны«м .выходны.м .напряжением, а выход устройет«ва совпадения подключен к счетному входу делящего триггера во второ.ч канале.

ili-Э

3 12-4

U-15

y-