ЦИФРОВОЙ ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОМПЛЕКСНЫХВЕЛИЧИН Советский патент 1972 года по МПК G01R13/02 

Известные цифровые приборы для измере.ния комплексных величин, содержаидие преобразователь напряжение - частота, ключи, командное устройство, основной и вспомогательный реверсивные счетчики, не обеспечивают непосредственного получения амплитуды и фазы переменного напряжения и осуществления режима слежения за их изменением.

Предлагаемый прибор, с цеьПью непосредственного получения амплитуды и фазы переменного напряжения и осуществления режима слежения за их изменением, снабжен умножителем частоты опорного сигнала, счетчиком импульсов и цепью запрета, при этом выходы «нуль и «единица триггера знака вспомогательного реверсивного счетчика через ключи соединены соответственно со входом счетчика импульсов и управляющим входом цепи запрета, включенной между выходом умножителя частоты опорного сигнала и другим входом счетчика импульсов.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого прибора; на фиг. 2 - схема соединения триггеров.

Па схеме (см. фиг. 1) приняты следующие обозначения: преобразователь 1 напряжениечастота; ключи 2, 3, 4, 5; основной реверсивБый счетчик 6; вспомогательный реверсивный счетчик 7; командное устройство 8; умножитель 9 частоты; цепь 10 запрета; счетчик //

импульсов, два последних триггера которого соединены таким образом, что задают две сдвинутые на 90° прямоугольные опорные функции.

Выход / преобразователя через ключи 2 и 3 соединен со входами счетчиков 6 и 7, шины направления счета которых соединены с выходами двух последних триггеров счетчика 11 импульсов. Выход 1 старшего триггера

счетчика 6 через ключ 5 соединен с управляющим входом цепи 10 запрета, второй вход которой соединен с выходом умножителя 9 частоты опорного сигнала. Выход цепи запрета

соединен с одним из входов счетчика 11 (через цепь «ИЛИ), второй вход которого соединен с выходом «О старщего триггера счетчика 7. Выход источника опорного сигнала соединен с входом умножителя 9 частоты и входом командного устройства 8, выходы которого соединены соответственно с ключами 2, 3, 4, 5 н цепями сброса счетчиков б и 7. Прибор работает следующим образом. Напряжение, амплитуду и фазу которого необходимо измерить, подается на преобразователь / напряжение-частота и через ключи 2 1 3 - на основной 6 и вспомогательный 7 реверсивный счетчики. Ключи 2 и 5 управляются командным устройством 8. В течение периода опорного сигнала на счетчик 7 насЬрасывается после окончания периода. Старший триггер счетчика 7 является триггером знака.

При условии, что полная емкость счетчика 7 выбрана с запасом, триггер знака при всех

, возможных положительных отсчетах будет в состоянии «О, а при отрицательных отсчетах - в «1. Поэтому, если знак накопленного в счетчике 7 числа Ny положительный, то импульс сброса от устройства 8 проходит че,рез ключ 4 и добавляет лишний импульс на счетчик 11 импульсов, сдвигая на одну градацию фазы опорные функции в сторону опережения.

Следующий импульс опорного входного сигнала, сбрасывая счетчик 7, анализирует знак его содержимого. Если знак не изменяется, то каждый период опорного сигнала в прежнем порядке добавляют импульсы до тех пор, пока па счетчике 7 не будет отрицательного отсчета. При отрицательном отсчете триггер знака меняет свое состояние, и очередной импульс сброса пройдет теперь уже через ключ 5 на цепь 10 запрета. Последпяя запрещает один из входов импульсов счетчика. Опорные функции сдвигаются при этом в сторону отставания.

Поиск фазы при изменении состояния триггера знака счетчика 7 считается законченным. Изменение состояния триггера знака счетчика 7 говорит о том, что в счетчьке 7 число Л близко к нулю, а на счетчике 6 Л:с-шах. Величина N, при этом пропорциональна модулю измеренного переменного напряжения. Значение фазы отсчитывается по коду счетчика импульсов.

После окончания поиска знак кода, записанного в счетчике 7 каждый период опорного сигнала будет меняться; соответственно фазовый сдвиг опорных функций будет колебаться в пределах градации фазы. Величина градации фазы определяется коэффициентом умножения М умножителя (например, если , то одна градация фазы соответствует 1°). Для того, чтобы не было колебаний в отсчете модуля измеренного напряжения,

командное устройство открывает ключ 2, че-рез период (один период отводится на счет,. дрЗгой на индикацию). Ключ 3 открывается каждый период опорного сигнала.

Описываемое устройство работает на поиск..

фазы не более 180 периодов сигнала, а затем следит за ней практически безынерционно, если скорость изменения фазы не превышает 1° за период сигнала.

Предмет изобретения

Цифровой прибор для измерения комплексных величин, содерлсащий нреобразователь напряжение - частота, ключи, командное устройство, основной и вспомогательный реверсивные счетчики, отличающийся тем, что, с целью непосредственного получения амплитуды и фазы переменного напряжения и осуществления слежения за их изменением, он снабжен умножителем частоты опорного сигнала, счетчиком импульсов и цепью запрета, при этом выходы «нуль и «единица триггера знака вспомогательного реверсивного счетчика через ключи соединены соответственно со входом счетчика импульсов и управляющим входом цепи запрета, включенной между выходом улп-южнтеля частоты опорного сигнала и другим входом счетчика импульсов.