ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР Советский патент 1972 года по МПК G01R25/04 

Изобретение относится к области фазоизмерительной техиики и может быть использовано при создании цифровых измерителей разиости фаз непрерывных синусоидальных напряжений.

Известны цифровые измерители разности фаз двух непрерывных синусоидальных .напряжений, содержащие два гетеродинных преобразователя частоты, состоящих из двух смесителей и перестраиваемого опорного генератора, с помощью которых входные высокочастотные сигналы преобразуются в два низкочастотных ,, ностунающих на преобразователь сдвига фаз во временной интервал и далее на кодирующее устройство, преобразующее временной интервал IB цифровой код. Эти фазометры имеют погрешности, йозникающие из-за двойиого преобразования И нестабильности частоты гетеродинов.

Цель изобретения - сокращение BipeMeiHH измерения до одного периода низкочастотного ннлрйжения, упрощение и повыщение точности измерения.

Это достигается тем, что фазометр снабжен задающим кварцевым генератором, делителем частоты, формирователем кодовых импульсов, компенсирующим фазовращателем, суммирующим и вычитающим смесителями, первые входы Которых подключены к выходам гетеродинных преобразователей частоты, второй

вход суммирующего смесителя соединен с выходом задающего кварцевого генератора через делитель частоты, a его выход подключен к второму входу вычитающего смесителя.

Выход смесителя соединен с одним из входов преобразователя разности фаз во временной интервал, a другой вход последнего через компенсирующий фазовращатель подключен к выходу делителя частоты. Задающий кварцевый генератор подсоединен к преобразователю временных интервалов в цифровой код через формирователь кодовых импульсов.

На чертеже показана бло-к-схема фазометра.

Фазометр состоит из четырех смесителей 1, 2, 3, 4, перестраиваемого опорного генератора 5, кварцевого задающего генератора 6, делителя 7 частоты с коэффициентом деления Р, формирователя 8 кодовых импульсов, преобразователя 9 сдвига фаз во временной интервал, включающего два нуль-органа 10 и 11 и триггер 12, преобразователя 13 временного интервала в цифровой код, состоящего из схемы 14 совпадения и счетчика 15 кодовых имнульсов, схемы 16 цифровой индикации результатов измерения и компенсирующего фазовращателя 17. 3 5 лоступают на омесители / и 2, на выходах которых с помощью уэкополосных фильтров выделяются колебания разностной лромежуточной частоты. Нестабильность промежуточЕой частоты определяется нестабильностью частоты опорного генератора. Напряжение промежуточной частоты с выхода смесителя 7 и низкочастотное опорное колебание с выхода делителя 7 подаются на смеситель 3, выделяющий на выходе напря-Ю жение суммарной частоты, -поступающее в «ачестве опорного на вход смесителя 4. На второй вход смесителя 4 подается сигнал промежуточной частоты с выхода смесителя 2. На выходе смесителя 4 выделяется напряже-15 ние разностной частоты, которая равна частоте опорного колебания на выходе делителя 7. Разность начальных фаз напряжений на выходах делителя 7 и смесителя 4 при условии идентичности фазовых характеристик20 каналов передачи сигналов равна разности начальных фаз входных высокочастотных колебаиий. Такпм о,бразом, использование дополнительных омесителей 5 и 4 и независимого источ-25 иика стабильной опо,рной частоты позволяет перейти от измерения разности фаз между нестабильными по частоте сигналами на выходах смесителей 1 к 2 к измерению разности фаз между стабильными по частоте напряже-30 ниями на выходах смесителя 4 и делителя 7. Благодаря этому полностью устраняется влияние нестабильности опорного генератора 5 на точность измерения разности фаз. Низкочастотные напряжения с выхода де-35 лителя 7 частоты через компенсирующий фазовращатель 17 и с выхода смесителя 4 поступают на входы преобразователя 9 сдвига фаз во временной интервал, состоящий из двух нуль-органов 10 и 11, фиксирующих на выхо-40 дах нули входных сигналов с положительным знаком производной, и триггера 12, запускаемого по раздельным входам импульсами с выходов нуль-органов. Компенсирующим фазовращателем 17 выравнивают при настройке45 сдвиги фаз в каналах измерителя. На выходе триггера 12 формируется стробимпульс, длительность которого пропорциональна разности фаз. Стробимпульс поступает на схему 14 совпа-50 дения, разрещая прохождение на вход счет4чика 15 кодовых импульсов, вырабатываемых формирователем 8, на который подается синусоидальнос напряжение с выхода задающего кварцевого генератора 6. Это же напряжение поступает «а делитель 7 частоты с заданным коэффициентом деления Р для образования опорного сигнала, снимаемого с его выхода. Таким образом, в устройстве обеспечивается жесткая кратность между частотой измеряемых сигналов и частотой кодовых импульсов. Прн выборе коэффициента деления Р 360 на табло схемы 16 цифровой инди-кадни высвечивается результат измерения непосредственно в градусах, Предмет изобретения Цифровой фазометр, содержащий «а входе два гетеродинных преобразователя частоты с общим (перестраиваемым гетеродином, преобразователь разности фаз низкочастотных напряжений во временной, интервал, состоящий из двух нуль-органов и триггера, к выходу которого подключен преобразователь временного интервала в цифровой код, вьиполненный из последовательно соединенных схемы совпадения и счетчика кодовых импульсо1в, и цифровой индикатор, отличающийся тем, что, с целью упрощения, повыщения точности и сокращения времени измерения до одного периода низкочастотного напряжения, он снабжен задающим кварцевым генератО|ром, делителем частоты, формирователем кодовых импульсов, компенсирующим фазовращателем, су|Ммирующим и вычитающим смесителями, первые входы которых подключены к выходам гетеродинных преобразователей частоты, второй вход суммирующего смесителя соединен с выходом задающего кварцевого генератора через делитель частоты, а его выход подключен к втО|рому входу вычитающего смесителя, выход которого соединен с одним из входов преобразователя разности фаз во временной интервал, а другой вход последнего через компенсирующий фазовращатель подключен к выходу делителя частоты, причем задающий кварцевый генератор подключен к преобразователю времеппых интервалов в цифровой код че|рез формирователь кодовых импульсов.