Изобретение относится к области радиоизмерительной техники, а именно к двухканальным цифровым фазометрам и может быть использовано в радиогеодезии, радиолокации, радиоиавигации и радиопеленгации, где необходимы цифровые 1змерители фазовых сдвигов.
11звестен двухканальный цифровой фазометр, где с помощью усилителей-ограничителей из еииусоидальиых напряжений, вырабатываемых датчиками, формируются прямоугольные напряжения типа «меандр. Эти напряжения, фазовый сдвиг между которыми несет в себе полезную информацию, поступают на аналого-цифровой преобразователь фаза-код, превращающий фазовый сдвиг в цифровую форму.
Цифровые эквиваленты фазы из преобразователя фаза-код подаются в устройство статистической обработки цифровых эквивалентов фазы, в котором вырабатываетея статистическая оценка фазы.
Целью изобретения является увеличение точиоети измерения за счет умеиьшення ошибок, вызываемых щудмовой помехой при измереиии значений фазы, близких к 0° (360°).
Это достигается тем, что выходы аналогоцифрового преобразователя фаза-код подключены ко входам устройства статистической обработки цифровых эквивалентов фазы и
одновременно ко вxoдa. первого устройства еравнеиия кодов, выходы которого подключены к одним из входов соответствующих схем совпадения. На первый вход аналого-цифрового преобразователя фаза-код подан сигнал с выхода первого усилителя-ограничителя через схему совпадения и параллельно через фазосдвигающий элемент, вторую схему совпадення и схему «ИЛИ. При этом ко второму входу аналого-цифрового преобразователя фаза-код подключен выход второго усилителяограиичителя, а выходы устройства статистической обработки цифровых эквивалентов фазы через устройство передачи кода оцеики фазы подключено ко входам второго устройства сравиення кодов, выход которого соединен с одним из входов устройства статистической обработки цифровых эквивалентов фазы. Причем в1)ход первого устройства сравнения кодов, одновременно подключенный ко входу второй cxeiMbi совпадения, соединен с одним из входов устройства передачи кода оценки фазы.
На фиг. 1 приведеиа блок-схема предлагаемого цифрового фазометра; на фиг. 2 - графики зависимости числа импульсов Л/о от измеряемой фазы в, где а) реальиая зависимость, б) приближеииая, в) приближенная при введеиии дополиительиого ()азового сдниг л е, . Цифровой фазометр содержит датчики 1 п 2 синусоидальных иапряжений. К Быход им датчиков подключены усилители-ограничители 3 и 4, формирующие из синусоидальных напряженнй прямоугольные. Выход первого усилителя-ограпичителя, 3 соединен с одннм нз входов первой схемы совпадения 5 и фазосдвнгающим элементам 6, а выход фазосдвигающего элемента 6 - с одним из входов второй схемы совпадения 7. Выходы обеих схем совпадения через схему «ИЛИ 8 подключены к одному из входов аналого-цифрового преобразователя фаза-код 9, ко второму входу которого подключен выход второго уснлителяограннчителя 4. С выхода аналого-цифрового преобразователя фаза-код первый цифровой отсчет фазы в параллельной форме поступает в первое устройство сравиення кодов 10, в котором анализируется получеииый код фазы и, если ее величина близка к 0° (360°), выдается управляющнй сигнал на вторую схему совпадепия 7. В противном случае управляющий сигнал выдается на вторую схему совпадения 5. С выхода аналого-цифрового преобразователя фаза-код п последующих цифровых отсчетов фазы поступают в устройство 11 статистической обработки цифровых эквивалентов фазы, к которому подключено устройство 12 передачи кода оценки фазы. Последнее соедниено также с одним из выходов первого устройства сравнения кодов 10, а параллельные выходы его подключены ко второму устройству сравнения кодов 13. Управляющий сигнал выхода устройства 13 постунает на устройство статистической обработки цифровых эквивалентов оценки фазы //. Цифровой фазометр работает следующим образом. В иачале цикла нзА1ерения прямоугольное нанряженне с выхода первого усилителя-ограничителя 3 через первую схему совпадения 5 и схему «Р1ЛИ 8 поступает па аналого-цифровой нреобразователь фаза-код 9. В носледнем вырабатывается код фазового сдвига между напряжениями /„ых.з и U к. соответственно с выходов усилителей-ограничителей 3 и 4. Код первого отсчета фазы 0i из аналогоцифрового преобразователя фаза-код в параллельпой форме подается на первое устройство сравнения кодов 10, в котором сравниваются значения фазы в с кодами углов Л0 и . I 360°-Д0 : в, 360° 1 0° 01 Д0(1) Величииа утла Д0 должиа быть равна в соответствии с правилом «трех сигма величина Зет о , где а(-) - среднеквадратичное отклоненне фазы, обусловленное шумовой номехой. Если первое устройство сравнения кодов 10 открывает вторую схему совнадення 7 и запнрает первую схему совпадения 5, то к измеряемой фазе добавляется дополнительный ()азовый сдвиг 0, , вводимый фазосдвнгаюHULM элементом 6. Велнчниа фазового сдвига 0д быть выбрана согласно услов1но. 360-.А0 0д А0 (2) Ири введенном фазовом сдвиге в аналогоцифровом преобразователе фаза-код 9 кодируется разность фаз между напряжениямн вых.еи 6i,bix.4 соответственно с выхода фазосдвигающего элемента 6 и выхода усилителяограничителя 4. Если условие 1 не выполняе1ся, то нонрежнему первая схема совпадения открыта, а вторая схема совпадения 7 закрыта. В результате введения дополнительного угла 0, в устройстве статистической обрабочки цифровых эквивалентов фазы 11 получают не оценку среднего арнфметнческого значения п отсчетов фаз1)1 0, а оценку 0 , где статист1-1ческая оценка фазы при введенном дополнительном фазовом сдвнге 0, . Для того чтобы исключить влияние угла 0 д на значение оценки фазы необходимо выполннть одну из операций 0 0;:--;0д, при (3) 0 360°-(0д-0 ), при 0 0 , (4) При введенин фазового сдвига 0 д результат статистической оценки фазы 0/ через устройство передачи кода оценки фазы 12 ностунает на второе устройство сравнения кодов 13, где происходит сравпенне кода статистической оценки фазы 0, и кода донолннтельного фазового сдвига 0д . При выполнепни условия 3 напряжение на выходе второго устройства сравпення кодов 13 имеет одну полярность, а при выполнении условия 4 - другую. При таком построении цифрового фазометра зависимость /V /(0) не имеет разрыва в райоие 0° (360°) (см. фиг. 2в). Совокупность зависимости (см. фиг. 26) при измерении угла 0 в пределах 360° -А0 0 А0 и зависимости (см. фиг. 2в) при измерении угла 0 в пределах 360°-А0 0 А0 иозволяет получить зависимость числа импульсов N(-) от нз.меряемой фазы 0, не содержащей разрыва во всем диапазоне изменения фазы. Предмет изобретения Двухканальный цифровой фазометр для измерения фазового сдвига |1ежду двумя синусоидальными нанряжениями, содержащий уснлители-ограиичители, аналого-цифровой преобразователь фаза-код и устройство статистической обработки цифровых эквивалентов фазы, отличающийся тем, что, с целью увеличения точностн измерения путем уменьЦ1ения ошибок, вызываемых шумовой помехой при измерении значений фазы, близких к
разоватсля фаза-код подкл)очсны ко входам устройства статистической обработки цифровых эквива.тентов фазы и одновременно ко входам первого устройства сравнения кодов, выходы которого подключены к одним из входов соответствующих схем совпадения, а на первый вход аналого-цифрового преобразователя фаза-код, подан сигнал с выхода первого усилителя-ограиичителя через схелг совпадения и параллельно через фазосдвигающий элемент, вторую схему совпадения и «ИЛИ, при этом ко второму входу аналого-цифрового преобразователя фаза-код иодключей выход второго усилителя-ограничителя, а выходы устройства статистической обработки цифровых эквивалентов фазы через устройство передачи кода оценки фазы подключено ко входам второго устройства сравнения кодов, выход которого соединен с одним из входов устройства статистической обработки цифровых эквивалентов фазы, причем выход первого устройства сравнения кодов, одновременно подключенный ко входу второй схемы совиадеиия, соединен с одним из входов устройства иередачи кода оценки фазы.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Двухканальный цифровой фазометр | 1975 |
|
SU610029A1 |
Цифровой фазометр | 1979 |
|
SU879495A1 |
Цифровой фазометр | 1976 |
|
SU664120A1 |
Цифровой фазометр | 1974 |
|
SU489047A1 |
Фазометр В.Б.Ибрагимова | 1986 |
|
SU1337810A1 |
Фазометр | 1989 |
|
SU1670621A2 |
Цифровой фазометр | 1979 |
|
SU822075A1 |
Фазометр | 1986 |
|
SU1409952A2 |
Анализатор частотного спектра | 1980 |
|
SU900209A1 |
Фазометр | 1988 |
|
SU1564563A1 |
Ne
ив ISO to /J(9 ,
I : I I
Nei
) eoiO / 0
фиг.. 2
Даты
1972-01-01—Публикация