ФАЗОМЕТР С ЦИФРОВЫМ ОТСЧЕТОМ Советский патент 1972 года по МПК G01R25/04 

Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике и предназначено для непосредственного отсчета сдвига фаз в градусах.

Известны фазометры с цнфровым отсчетом для измерения мгновенного сдвига фаз, содержащие формирователи импульсов, ключ, генератор образцовой частоты, реверсивный н регистрирующий счетчики, блок управления.

Цель изобретения - увеличить быстродействие при непосредственпом отсчете сдвига фаз в градусах и повысить точность измереиия.

Для этого фазометр снабжен делительными частоты на 3,6 и 10, дополнительными ключами, схемами совпадения по числу оцениваемых разрядов и схемами сборки. Выход генератора образцовой частоты соединен с сигнальными входами первого и второго дополнительных ключей через делители частоты на 3,6 и 10 соответственно. Управляющие входы первого дополнительного ключа соединены с выходом блока управления, унравляющне входы второго дополнительного ключа через схему сборки - с другим входом блока управления и с управляющими входам схем совпадения, сигиальиые входы которых подсоедииены к выходам одного из формирователей импульсов, а выходы--со счетными

входами соответствующих разрядов регистриpyioL j,ero счетчика.

На фиг. 1 иредставлена блок-с.ема фазометра; иа фиг. 2 - времеиные д аграммы.

Прибор содержит формирователи импульсов } и 2, схелгы сборки 3-5, ключи 6-8, блок управления 9, генератор 10 образцовой частоты, делитель // частоты иа 3,6, делитель 12 частот на 10, реверс 5в11ый счетчик 13, схемы совнадения 14-16, рег 1стрирующий счетчик 17.

В исходном состоянии закрыты. Форм ровател 1 1миульсов в прохожден ш мгновенных значен нг исследуемых 1апряже Н 1 Ll и U через нуль выдают управляющие имиульс о1, которые открыва от на 1нтервал времени т, пропорциональный из.меряемому сдвигу фаз (см. фиг. 2). Причем форм 1рователь 2 только один импульс за все время измереиия, который проходит на ключ 4 через схему сборк 3.

Измерение 1нтервала т происходит путем его заполиения квантующ ми импульсам от генератора 10 образцовой частоты через открытый 6, число МПуЛЬСОВ ПОДСЧ ТЬ вается реверсивным счетчиком 13 по прямому счету. 1мпульсов Л подсчитаио реверс 1вн п счетч ком Л Т/о, т,е /о - частота образ 1,ового геиератора 10. ка управления 9 открывается ключ 7. Одновременно подается сигнал на унравляющий вход схемы совпадения 14. Прн этом импульсы с генератора 10 образцовой частоты через делитель // частоты на 3,6, ключ 7 и схему сборки 5 поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика 13, а через сигнальный вход схемы совпадения 14 поступают импульсы с формирователя / на счетный вход старшего разряда регистрирующего счетчика 17. Эти импульсы поступают до тех пор, пока в реверсивном счетчике 13 не установится нулевое состояиие. Р1мпульс нуля данного счетчика поступает па блок управления, котор1,1Й закрывает ключ 7 и снимает сигнал с управляющего входа схемы совпадения 14. Одновременно блок управления выдает сигнал через схему сборки 3 на открытие ключа 4. При этом справедливо следующее выражение (см. фиг. 2): 3,6е-п, Г, Дь(1) где HI -число периодов исследуемого напряження, зафиксированное в старщем разряде регистрирующего счетчика. Через открытый ключ 6 импульсы с генератора 10 образцовой частоты поступают на реверсивный счетчик 13 по прямому счету. Первый пригнедший после открытия к.поча 6 импульс с формирователя 1 закрывает ключ 6, и блок управления 9 через схему сборки 4 открывает ключ 8 и выдает сигнал на унравляющий вход схемы совпадения /5. В этом случае импульсы с генератора образцовой частоты через делитель 12 частоты на 10 ностунают на вычитающий вход реверсивного счетчика 13. Одновременно импульсы с формирователя / через схему совпадения 15 поступают иа счетный вход следующего разряда регистрирующего счетчика 17. Так как при этом происходит умножение в 10 раз интервала времени т д. -AI (см. фиг. 2), а не Ль то отсчет этого разряда снимается в дополнительном коде. Эти импульсы поступают до тех пор, пока в реверсивном счетчнке не установится нулевое состояние. Импульс «уля этого счетчика поступает иа блок управления 9, который закрывает ключ 8 и сиимает сигнал с управляющего входа схемы совпадения 15. Одновременно блок управления выдает сигнал через схему сборки 3 на открытие ключа 6. При этом справедливо следующее выражение (см. фиг. 2): (Г,.- Д,).10 2, где «2 - число периодов исследуемого напряжения, зафиксированиое в следующем разряде регистрирующего счетчика. Через открытый ключ 6 импульсы с генератора 10 образцовой частоты поступают на реверсивный счетчик 13 по прямому счету. Дальнейщие опарации повторяются аналогнчно, как и в предыдущем случае. Однако отсчет с данного оцениваемого разряда сиимается в прямом коде. Как видио из фиг. 2 в этом случае справедливо следующее выражение: (Г ,-А2) 10-лзГ ., Ль где пз - число периодов исследуемого паиряжеиия, зафиксированное в младшем разряде регистр.цруюи:,его счетчика; А - абсолютная ногрешность измереиия сдвига фаз (А Г ,) . Процесс онределения значений яведется до достнження требуемой точностипзмерения. Подставляя в это выражениеуравне;ния (1) И (2) и учитывая, ф ЗбО-i-- грат 7, после несложных преобразований получим ср, 100,„ + 10(9--П2) +/2з + , (3) , гдеа . Пз выраження 3 видно, что цифровой отсчет нредставлен непосредетвенно R градусах. При этом для оценки старшего разряда требуется не более четырех периодов 1сследуемого напряжения, а для оценки каждого нз последук5ни1х разрядов - не более десятп. Предмет изобретен н я Фазометр с цифровым отсчетом для измерения 1гновеиного сдв1Иа фаз, содержащий форм:ирователи импульсов, ключ, генератор образцовой частоты, реверсивный и регистрирующий счетчики, блок управления, отличающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия нри непосредственном отсчете сдвига фаз в градусах и новыщения точности, ои оиабже} делителями частоты на 3,6 и 10, дополнительными ключами, схемами совпадения по числу оцеииваемых разрядов и схемами сборки, выход геиератора образцовой частоты соединен с сигнальными входами первого и второго дополнительных ключей через делители частоты иа 3,6 iH 10 соответственно, управляюндие входы первого дополнительного ключа соедииеиы с выходом блока управления, управляющие входы второго дополнительного ключа через с-хему сборки-.с другим ;выходом блока управления и с управляющими входами схем совпадения, сигнальные входы которых подсоедииены к выходам одного из формирователей импульсов, а выходы - со счетными входами соответствующих разрядов регистрирующего счетчика.

U1

иг и,

/У..}С

VAITXX/