БИБЛИОТЕКА : Советский патент 1972 года по МПК G01R25/04 H03M1/64 

Изобретение относится к области фазоизмеРительной техники и предназначено для измерения фазовых сдвигов в широком диалазоне частот, а также в системах автоматического регулирования по фазовым координатам.

Известные цифровые фаэа.метрические устройства содержат авто матические переключатели, генераторы тактовых импульсов, схемы управления, формирователи прямоугольных и.мпульсов, схемы совпадений и реверсивные счетчики с цифровыми отсчетиыми устройствами и работают на основе промежуточного преобразования фазовых сдвигов во временной интервал с последующим заполнением его счетными импульса ми. Недостатком таких устройств является малая точность измерений на высоких частотах из-за влияния конечной длительности фронтов .кодируемых интервалов и больших погрешностей квантования вследствие ограниченной скорости счета электронных счетчиков импульсов.

Целью предлагаемого изобретения является повышение точности измерения и расширение частотного диапазона фазометров с цифровым отсчетом.

Для этого электронный фазометр снабжен сумматором напряжений, один вход которого подключен к выходу схемы совпадения, выход его через фильтр нижних частот и усилитель частоты ком.мутации соединен со входом

частотного .модулятора, выход которого через частотный детектор связан со вторым входом сумматора напряжений, а через формирователь счетных импульсов - со входом реверсивого счетчика импульсов.

На чертеже представлена блок-с.хема предлага е.мого тройств а.

Оно содержит автоматический переключатель У, генератор тактовых нмпульсов 2, схему управления 3, формирователи пря.моугольиого напряжения 4 и 5, схему совпадения 6, су.м.матор напряжений 7, фильтр нижних частот 8, усилитель частоты коммутации 9, частотный .модулятор 10, частотный детектор //, формирователь счетных и.мпульсов 12, реверсивный счетчик импульсов 13 и отсчетное устройство 14.

Фазо.метр работает следующи.м образом.

Сдвинутые ,по фазе напряжения f/i и 0-2 через автоматический переключатель / поочередно воздействуют на формирователь прямоугольного напряжения 4. Одно из напряжений (опорное f/i) непрерывно воздействует ма аналогичный формирователь опорного напряжения 5. Выходные напряжения формиравателей поступают на входы быстродействуюшей схемы совпадения 6. При одном положении переключателей /, когда на входы формирователей воздействует одно и то же напряженИе U, иа выходе схе.мы совпадения с частотой входных напряжений со лоявляются npj моугольные импульсы с амплитудой UQ и длительностью л±Дф, где Дф - дополнительный фазовый СДВИГ, вызванный «еидентичностыо фазовых характеристик формирователей. При другом положении переключателя на формирователи воздействуют разные напряжения L/i и U2 и импульсы на выходе схемы совпа.п--ф±Аф .

. При

дения имеют длительность

со

этом среднее

значение выходного «аиряжения схемы совладения -в одном случае

л:±Дф

.,,. ,. я-ф±Дф в другом

Uo

-, а

и мало зависит от крутизны фронтов выходных импульсов схемы совпадения.

ПаЧКИ импульсов с выхода Схемы совпадения суммируются в сумматоре напряжений 7 с сигналом от частотного детектора //, имею.щего крутизну преобразования 52. Выходное напряжение Uo сумматора 7 проходит через фильтр нижних частот 8. Поскольку на выходе формирователя прямоугольного напряжения 4 происходит периодическая ко.ммутацня напряжений f/i и f/2, леремевная составляющая частоты кол1мутации СУ - на выходе с1)ильтра нижвих частот не зависит от Дф и (Пропорциональна ср. Переменная составляющая f/-усиливается усилителем частоты комм гации 9 и выходное напряжение этого усилителя воздействует па частотный модулятор JO, выходной сигнал которого подан на вход частотного детектора //. Благодаря сум-МИрОва.нню выходных напряжений частотного детектора и схемы совпадения выходное тталряжение частотного модулятора в различиые полупериоды коммутации имеет частоту

1 0{ - 0 ,.

Формирователь счетных импульсов 12 формирует из этого напряжения короткие импульсы, которые подсчитываются реверсивным счетчиком 13, причем нмпульсы ,с частотой / суммируются, а С частотой/ -вычитаются из содерисимого счетчика. За период коммутации в счетчике зафиксируется код

(Г-Г)г.

Этот результат индицируется цифровым отсчетным устройством 14.

Из последней формулы видно, что на HOK:Iзания электронного фазометра не влияют нестабильность и нел-инейность характеристик фильтра нижних частот 8, усилителя частоты коммутации 9 и частотного -модулятора 10.

При этом точность по сравнению со схемой без цепи обратного преоб;разова ния частоты в напряжение зна-ч-ительно повышается.

Для уменьшения погрешности от нестабильности -пулевого уровня фо.рм«рователей прямоугольного напряжения схема совпадения 6 строится на совпадение по обеим полярностям.

Предмет изобретения

Электронный фазометр с аналого-цис|)ровым преобразованием, содержащий автоматический лереключатель «а входе одного из параллельно включенных формирователей .прямоугольных напряжений, выходы которых соединены с последовательно включенными схемой совпадения, частотным модулятором, формирователем счетных и.мпульсов и реверсивным счетчриком с отсчетным устройством, вторые входы которых, а также второй вход

автоматического лереключателя через схему управления связан с генератором тактовых импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения частотного диат1азона, он снабжен фильтром

нижних частот, усилителем частоты ком-мутации, чаютотнЫМ детектором и 1сумматором напряжений, один из входов которого соединен с выходом схемы совпадений, а -выход - с последовательно вклЮченными фильтром нижних частот, усилителе.м частоты коммутации и частотньгм модулятором, к выходу которого подключены входы формирователя счетн1,1х имПульсов -и частотного детектора, -причем выход последнего соединен со вторым входом

сумматора напряжений.