АВТОКОМПЕНСАЦИОННЫЙ ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР Советский патент 1973 года по МПК G01R25/08 

1

Изобретение отиоситея к электро-радноизмерительиой технике.

Известен автокомпенсационный цифровой фазометр, содержащий генератор импульсов, управляющий триггер, электронный ключ, распределитель, фазовый детектор, индикатор, блоки ключей, триггеров н дискретных фазовращателей.

Недостатком известного устройства является длительное вре.мя измерения, так как иабор ко.мпенсирующей величины осуществляется ио раз и навсегда заданному алгорит.му независимо от измеряемого сдвига фаз.

Предлагаел(ый измеритель отличается от известного тем, что он снабжен вторы.м рядо.м дискретных фазовращателей, вход.ы которых параллельно нодключены к выходу первого ряда дискретных фазовращателей, фазовыми детекторами, одноименные входы которых параллельно подключены ко второму входу прибора, а другие входы - к соответствующе.му фазовращателю из второго ряда, а также схе.мой выбора максимума, состоящей из схем совпадений, одни входы которых нодключены к выходам фазовых детекторов, а другие через последовательно включенные ключи, линии задержки со входом электронного ключа, приче.м второй вход первой схемы совпадения соединен непосредственно со входом упо.мянутого электронного ключа, а выходы схем совпаде2

НИИ связаны со входа.ми триггеров, а также через килп-реле соед нгены со вторы.ми входами ключей, нрнчс:,; один выход последнего ключа соединен с иервы.м входом последней схемы

совпадения, а тгткже со входо.м управляющего триггера.

Включение перечисленных элементов позволяет : 1еньшнть время измерения.

На фнг. приведена блок-схема предлагаемого ycTpoiicTBa; lia фнг. 2 - блoк-cxe.Ja схе.мы выбора :,акси.му.1а.

Устройство состоит 113 ьндикатора У, геиератора и.иульсов 2, электро1и1ого ключа , схе.мы 4 выбора макс;1 му.ма, унравляющего

триггера 5, фазовращателей и /i-7,., ключей 8,-8„, триггеров и фазовых детекторов Ю-,-10,, . Схема 4 выбора .максимума состоит из схем совпадения CCj - СС,, линий задержки ,, , ключей /Сл; -

Кл ,, , кипп-реле ЛЯ:-/СР„ .

Работает устройство следующим образо.м. На входы 5л-| и Вх2 подаются напряжения, сдвнг фаз между которы.мн предстоит измерить. В исходном состоянии триггеры 9i-9„

включены так, что фазоврап.1атели 6i-6„ фазового сдвига не вносят.

Таким образо.м, на вход первого фазового детектора lOi ноступает напряжение со Вх с дополнительным сдвигом 180°, который вносит

фазовращатель 7i. На входе фазового детектО pa lOz дополнительный сдвиг равен 90°, на входе п-го - 360°/2 . На вторые входы всех фазовых детекторов поступают напряжения со второго входа прибора. Фазовые детекторы ,1 устроены так, что выдают напряжеi;iie, если искомый фазовый сдвиг (р . больше дополнительного фазового С71,вига, вносимого фазовращателями /i-7„ , в противном случае напряжение с выхода фазовых детекторов равно нулю. Таким образом, для срд.;; 180° на входах всех фазовых детекторов в первом такте будет присутствовать папряжение. По сигналу «Пуск управляющий триггер 5 перебросится и разрешит импульсам с выхода генератора импульсов 2 проходить через электронный ключ 5 на схему 4 выбора максимума (см. фиг. 2), которая работает следующим образом. Импульс с выхода электронного ключа 3 поступает на схему совпадения CCi и линию задержки ЛЗь Если фазовый детектор 10, сработал, то этот импульс пройдет через схему совпадения CCi и перебросит триггер 9 и кипп-реле КР. Длительность импульса кипн-релс меньше периода следоваиия импульсов с выхода генератора импульсов. Линия задержки Л31 введена для того, чтобы разнести во времени процесс сброса первого и второго детекторов. Задержка, вносимая ЛЗ немногим больше длительности переднего фронта импульса кппп-реле. В случае, если кипп-реле КР сработало, то ключ Кл закроется, т. е. опрос оставшихся фазовых детекторов окажется невозможным в текущем такте. В случае, если фазовый детектор 0 ие сработал , то и пyльc через схему совпадения CCi не пройдет, триггер PI и кинн-реле KPi не запустятся. Импульс иройдет сквозь линию задержкп ЛЗ) и открытый ключ К,Л1 и начнется опрос второго фазового детектора Ю. Пбпп опроса остальных фазовых детекторов работают аналогично. Таким образом, схема выбора максимума в каждом такте выделяет тот из сработавших фазовых детекторов, на который подается панряжепие с максимальным дополнительным сдвнгом. В процессе опроса первого фазового детектора }0 выясняется больше или меиьше измеряемый сдвиг 180°. Если больиг, то включается триггер 9 и закрывает ключ K-ii. В цени бл; оказывается включенным фазовращатель 6i, вносящий компенсирующий сдвиг 180°. В результате этого на входы фазовращателей 7i-7„ будет поступать разкость ф ,. -180°. Во втором такте первый фазовый детектор Ю уже не сработает, по южeт сработать любой из последующих. Так продолжается до тех нор, пока не начнется опрос последнего фазового детектора. В этот момепт на выходе схемы выбора максимума появится импульс, который возвратит управляющий триггер 5 в исходное состояние. Измерение на этом окончится. Триггеры 9;-9„ хранят информацию об использованных в процессе компенсации фазовращателях 5i-б„ . Результат может быть снят с индикатора 1. В известном измерителе время измерения /„з„ Ailf не зависит от измеряемого сдвига фаз (Д1 - период следования импульсов с выхода генератора импульсов, Дф - единица дискретности, с которой производится измерение). В предлагаемом измерителе время измерения равно; где и; 0,1 - коэффициенты при членах двоичного иредставления измеряемой величины фдФ,, -(ao2o + ai2 + a222-f . . . +а„ 2 )Лф Предмет изобретения Автокомпенсационный цифровой фазометр, содержащий электронный ключ, одним входом соединенный с генератором импульсов, а другим - е управляющим триггером, индикатор, входы последиего подключены к выходам триггеров, вторые выходы которых через ключи и ряд дискретиых фазовращателей подключены ко входу фазометра, отличающийся тем, что, с целью умепьшения времени измерения, ои снабжен вторым рядом дискретиых фазовращателей, входы которых параллельно подключены к выходу первого ряда дискретиых фазовращателей, фазовыми детекторами, одноименные входы которых параллельпо подключены ко второму входу прибора, а другие входы - к соответствующему фазовращателю из второго ряда, а также схемой выбора максимума, состоящей из схем совпадений, одии входы которых подключены к выходам фазовых детекторов, а другие через последовательно включенные ключи линии задержки со входом электропиого ключа, причем второй вход первой схемы совпадения соединеи пепосредственио со входом упомяиутого электропиого ключа, а выходы схем совиадеиий связаны со входами триггеров, а также через кипп-реле соедииены со вторыми входами ключей, иричемвыход последпего ключа соедииеп с первымвходом последней схемы совпадения, а такжесо входом управляющего триггера.

R

j

Г

От

--I .|-.Г

; IT r

i 1 „,, ---| .C,J

fH

Ifjj

T

I

1

i. J ЯК I

.J

J

9n

-, .1