СУММО-РАЗНОСТНЫЙ ФАЗОМЕТР ИНФРАЗВУКОВЫХЧАСТОТ Советский патент 1972 года по МПК G01R25/08 

Изобретение относится к области электрических измерений, в частности, к устройствам для измерения сдвига фаз при частотах, лежащих ниже 10 гц.

Известны суммо-разностные фазометры инфразвуковых частот с цифровым отсчетом, содержащие входные аттенюаторы исследуемого и опорного напряжений, включенные на вход суммирующего устройства, имеют сравнительно невысокую точность измерений.

Предлагаемый суммо-разностный фазометр позволяет повысить точность измерения и автоматизировать процесс измерения.

Это достигается тем, что он снабжен точным цифровым измерителем суммарного напряжения, включенным на выходе суммирующего устройства и выполненным из интегрирующего усилителя, охваченного двумя импульсными обратными связями, причем один трансформаторный выход каждой из импульсных обратных связей связан через диоды, управляемый делитель частоты и потенциальный ключ с одним «3 счетчиков импульсов; входы управляемого делителя частоты для ввода информации параллельным катодом соединены с соответствующими потенциальными выходами счетных декад другого счетчика, связанного с генератором импульсов через потенциальный ключ; второй трансформаторный выход каждой импульсной обратной связи соединен

с соответствующим входом триггера знака, связанного через два параллельных потенциальных ключа с двумя основными и одним дополнительным триггерами управления, причемпотенциальные выходы основных триггеров управления связаны с ключами во входных цепях обоих счетчиков импульсов, а потенциальные ключи в цепи триггера знака - с триггером запуска и дополнительным триггером управления.

Иа чертеже показана блок-схема фазометра. Схема содержит аттенюаторы 1 и 2 исследуемого и опорного напряжений, нормирующие усилители 3 и 4, суммирующее устройство 5, биполярный компенсационный преобразователь 6 напряжения в частоту следования импульсов, операционный усилитель 7,

блоки S и 9 импульсных обратных связей, импульсно-потенциальный ключ 10, управляемый делитель // частоты, счетчики 12 и 13 импульсов, импульсно-потенциальный ключ 14, генератор 15 импульсов, стабилизированный

кварцем, триггер 16 знака, импульсно-потенциальные ключи 17 и 18, триггер 19 запуска, дополнительный триггер 20, триггеры 21 и 22 управления. С помощью входных аттенюаторов / и 2 нормирующих усилителей 3 и 4 уровни исследуемого и опорного сигналов выравниваются и на выходе суммирующего устройства выдается переменное напряжение, среднее значение которого пропорционально углу сдвига фаз I/. 2 onCOS (при f/on-i/Hc).(1) Принцип действия фазометра основан на измерении среднего значения суммарного напряжения методом конечного интегрирования. Зависимость частоты следования импульсов от /S на выходе преобразователя 6 выражается формулой (2) f- р edt о где ./ и R--входные сопротивления интегрирующего усилителя; edt - вольт-секундная площадь блока о импульсной обратной связи. Блоки S и 9 вырабатывают импульсы постоянной вольт-секундной площади различной полярности и обеспечивают работу преобразователя при положительных и отрицательных значениях. Процесс измерения угла сдвига фаз в предлагаемом приборе состоит из двух этапов: измерение периода исследуемых напряжений и автоматическое установление коэффициента деления управляемого делителя частоты; суммирование выходных импульсов преобразователя и автоматическое вычисление величины угла сдвига фаз. После установки необходимой величины исследуемого и опорного напряжений нажатием кнопки открывают импульсно-потенциальный ключ 17 и первый же импульс с выхода триггера 16 знака, управляемого по раздельным входам от блоков 8 и 9, опрокидывает триггеры 20 и 22. Триггер 22 открывает ключ // и импульсы от генератора 15 кварцевой частоты поступают на счетчик 13, тем самым устанавливая необходимый коэффициент деления 7 (3). Дополнительный триггер 20 открывает ключ /5 и вторым импульсом от триггера 16 опрокидывается триггер 2} управления, который возвращает в исходное состояние триггеры 19 тл 22 к открывает ключ 10 в то время, как ключ 14 закрывается. Если подсчитать число импульсов, зафиксироваиное в счетчике за один период без учета изменения коэффициента деления 7, то тт N ldt 2f/on cos .R г о °n TCOSHo так как коэффициент деления 8 пропорционален периоду Г, то м - ° (4) 2 й 2arccos , , - постоянная фазометра. R 2U Следующее измерение возможно вновь лищь после нажатия кнопки запуска. Предмет изобретения Суммо-разностный фазометр инфразвуковых частот, содержащий входные аттенюаторы измеряемого и опорного напряжений, включенные через нормирующие усилители на вход суммирующего устройства; триггеры и потенциальные ключи управления, два счетчика импульсов, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерений, автоматизации процесса измерений, он снабжен точным цифровым измерителем напряжения, включенным на выходе суммирующего устройства и выполненным из интегрирующего усилителя, охваченного двумя импульсными обратными связями, причем один трансформаторный выход каждой из импульсных обратных связей связан через диоды, управляемый делитель частоты и потенциальный ключ с одним из упомянутых счетчиков импульсов; входы управляемого делителя частоты для ввода информации параллельным кодом соединены с соответствующими потенциальными выходами счетных декад второго счетчика импульсов, связанного с генератором импульсов через потенциальный ключ; второй трансформаторный выход каждой импульсной обратной связи соединен с соответствующим входом триггера знака, связанного через два параллельных потенциальных ключа с двумя основными и одним дополнительным триггерами управления, причем потенциальные выходы двух основных триггеров управления связаны с ключами во входных цепях обоих счетчиков им