ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР Советский патент 1973 года по МПК G01R25/04 

1

Изобретение относится к фазоизмерительной технике и может быть использовано при создании фазовых интерферометров с низким уровнем отношения сигнал/шум. , Известные цифровые фазометры, содержащие геиератор, распределитель импульсов, синхронизирующее устройство и индикатор, не обеснечивают возможности измерения разности фаз при низком отнощении сигнал/щум и при размахах флуктуации скачков фазы в интервале, большем 0,±2я, так как скорость считывания информации в этом случае должна быть крайне больщой.

Цель изобретения - уменьшение скорости съема информации и уменьшение объема последующей обработки данных при многократных переходах фазы измеряемого сигнала через границы 0,±2я.

Для этого предлагаемый фазометр снабжен схемой управления режимами счета, триггером запоминания переходов через 2л, счетчиком переходов через 2я и триггером вычитания частот, вход которого вместе с входами схемы управления режимами счета, триггера запоминания переходов через 2я и счетчика переходов через 2я подключен к выходу схемы синхронизации, а выход триггера вычитаиия частот соединен с другими входами схемы управления режимами счета и триггера запоминания переходов через 2я, при этом выходы

схемы управления режимами счета соединены с входами измерительного счетчика и триггера запоминания переходов через 2л, а выход последнего подключен к входу счетчика числа переходов через 2я, который выполнен реверсивным.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого фазометра; на фиг. 2 - блок-схема устройства управления режимами.

Фазометр содержит генератор / высокочастотных импульсов, устройство 2 распределения импульсов, устройство 3 синхронизации, триггер 4 «вычитатель частот, схему 5 управления режимами, измерительный счетчик 6,

триггер 7 и всномогательный счетчик 8.

Схема управления режимами состоит из триггеров 9-12, управляемых импульсами FI ГИ1; F, ГИ2, FI ГИЗ, FI ГИ4 (импульсы генератора 1, сдвинутые на четверть периода) F2

ГИ1, F2 ГИ2, FZ ГИЗ F2 ГИ4 (импульсы измеряемого сигнала в момент перехода через нуль последного).

Работа фазометра начинается с выдачи сигналов на установку в состояние «О триггеров

7, 1G, 11, 12, устройства б и S и установку в состояние «1 триггеров 4 и 9. По приходу на устройство 5 сигнала, соответствующего моменту перехода через нуль опорного сигнала, происходит синхронизация его с частотами

ГИ1, FH2, ГИЗ и ГИ4. Импульс FI ГИ1 опрашнвает состояние триггеров 4 и 10 и, поскольку, триггер 4 находится в состоянии «1, а триггер 10 в состоянии «О, установки триггера 7 в состояние «1 не произойдет. Далее импульс F ГИ2 опрашивает состояние триггера 4. Так как триггер 4 находится в состоянии «1, состояния триггеров 9 и /t не изменяется. Импульс FI ГИЗ устанавливает триггер 4 в состояние «О и одновременно опрашивает состояние триггера 9. Так как триггер 9 находится в состоянии «1, триггер 11 устанавливается в состояние «1. Начиная с этого момента происходит подсчет на счетчике 6 числа импульсов, поступающих с устройства 2. Импульс FI ГИ4 опрашивает состояние триггера 10 и одновременно поступает на счетный вход счетчика 8. Так как триггер 10 находится в состоянии «О, состояние триггера 12 изменяется. Сигнал FI ГИ4, поступаюший на счетный вход счетчика 8, не проходит, так как триггер 7 находится в нулевом состоянии. По приходу в устройство 5 сигнала, соответствующего моменту перехода через нуль измеряемого сигнала, происходит синхронизация его с импульсами частот ГИ2, ГИЗ, ГИ4. Импульс F2 ГИЗ опрашивает состояния триггера 4. Так как триггер 4 находится в состоянии «О, сигнал Fg ГИ2 не изменяет состояние триггеров 9 и 10. Сигнал F2 ГИЗ опрашивает состояние триггера 10, и, поскольку триггер 10 находится в состоянии «О состоящие триггера 12 не изменяется. Сигнал F2 ГИ4 опрашивает состояние триггера Р и одновременно поступает на установку триггера 4 в состояние «1. Триггер 9 находится в состояние «1, поэтому триггер // сбрасывается в нулевое состояние сигналом F2 ГИ4, в результате чего прекращается поступление импульсов на счетчик 6. Если в результате флуктуации фазы измеряемого сигнала после поступления импульса, соответствующего моменту перехода измеряемого сигнала через нуль, онять поступает импульс, соответствующий моменту перехода через нуль измеряемого сигнала, что обозначает переход фазы измеряемого сигнала через нуль, то после синхронизации его с импульсами частот ГИ2, ГИЗ и ГИ4, триггер 10 устанавливается в состояние «1 импульсом F2 ГИ2, триггер 9 этим же импульсом сбрасывается в состояние «О, а триггер 12 устанавливается в состояние «1 импульсом Fg ГИЗ. Начиная с этого момента счетчик 6 работает в реверсивном режиме до момента прихода в систему импульса FI, соответствующего переходу фазы опорного сигнала через нуль. Импульс Fa ГИ4 устанавливает триггер 4 в состояние . В том случае, когда после сигнала, соответствующего моменту перехода через нуль опорного сигнала, в фазометр поступает опять сигнал, соответствующий переходу опорного сигнала через нуль (переход фазы измеряемого сигнала через «2), импульс FI ГИ1 устанавливает триггер 7 в единичное состояние, а импульс FI ГИ4 засылает «1 на счетный вход устройства. Начиная с этого момента происходит добавление единицы в счетчик 8 каждый раз, когда в систему поступает сигнал, соответствующий моменту перехода через нуль опорного сигнала импульсом FI ГИ4. Триггер 7 остается в состоянии «1 до конца интервала измерения, независимо теперь от порядка поступления в фазометр сигналов, соответствующих моментом 1перехода через нуль опорного и измеряемого сигналов. Иредмет изобретения Цифровой фазометр, содержащий последовательно соединенные генератор высокочастотных импульсов, устройство распределения импульсов и схему синхронизации, причем ко второму выходу устройства распределения импульсов подключен вход измерительного счетчика, отличающийся тем, что, с целью уменьшения скорости съема информации и уменьшения объема последующей обработки ее при многократных переходах фазы измеряемого сигнала через границы 0,±2л, он снабл ен схемой управления режимами счета, триггером запоминания переходов через 2л, счетчиком переходов через 2л и триггерам вычитания частот, вход которого вместе с входами схе.мы управления рел имами счета, триггера запоминания переходов через 2л и счетчика переходов через 2л подключен к выходу схемы синхронизации, а выход триггера вычитания частот соединен с другими входами схемы унравления режимами счета и триггера заноминания нереходов через 2л, при этом выходы схемы управления режи.мами счета соединены с входами измерительного счетчика и триггера запоминания переходов через 2л, а выход последного подключен к входу счетчика числа переходов через 2л, который выполнен реверсивным.