ФАЗОМЕТР Советский патент 1973 года по МПК G01R25/00 

1

Изобретение относится к области фазоизмерительной техники, а именно к триггерным фазометрам.

Известны фазометры, содержащие в каждом канале ограничитель и дифференцирующую цепочку, а на выходе - измерительный триггер и индикатор. Однако отмечается наличие неустойчивых показаний или мертвых зон при некоторых значениях измеряемых углов. В результате при таких значениях фазовых углов требуется вмешательство оператора для введения дополнительного фазового сдвига, т. е. режя.м измерения нельзя считать автоматическим.

Цель изобретения - устранение неустойчивых показаний. Это достигается тем, что в схему введены ключевые устройства, инвертор, вентиль «И, а также дополнительный триггер и дополнительный ограничитель, причем ключевые устройства подключены к выходу дифференцирующей .цепи одного из каналов - одно непосредственно, а другое - через инвертор, выходы ключевых устройств соединены со входом измерительного триггера, а также со входом вентиля «И, выход которого подключен к счетному входу дополнительного триггера, соединенного своими потенциальнЕзГМИ выходами с управляющими входами ключевых устройств. Кроме того, вход другого канала соединен со входом дополнительного ограничителя, выход которого подключеи ко второму входу упомянутого вентиля «И.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого фазометра.

Фазометр состоит из двух каналов, на входах которых стоят ограничители 1 и 2, далее включены дифференцирующие цепи 3 и 4, а на выходе - измерительный триггер 5 и индикатор 6. Между дифференцирующей цепью

3 первого канала и измерительным триггером 5 включены инвертор 7 и ключевые устройства

8и 9, управляемые дополнительным триггером 10. Кроме них к триггеру 10 подключен импульсно-нотенциальный вентиль «И 11, соединенный одним входом с вы.ходом первого канала, а другим - с выходом донолнительного ограничителя 12, вход которого связан со входом второго канала.

В процессе измерения в любом случае открыто только одно из ключевых устройств 8 и

9в зависимости от того, в каком положении находится триггер 10. Если при этом рабочий (например, отрицательный) импульс запуска измерительного триггера с выхода канала совпадает во времени с положительной полуволной напряЛСення на выходе ограничителя 12, то схема совпадения не вырабатывает импульса и вся система продолжает работать в этом режиме. При этом измерительный триггер 5 вырабатывает пропорциональное фазевому углу напрялсение, которое и подается на индикатор 6. Таким образом, рабочий диапазон углов соответствует длительности положительной полуволны ограничителя 12, т. е. равен 180° при симметричном ограничеНИИ. При несимметричном ограничении диапазон измеряемых углов можно расширить, что может быть необходимо для более надежной работы данной схемы: положительная полуволна ограничителя 12 соответствует 200°, а ограничителя 2 - несколько больше, порядка 210°, с целью исключения возможности одновременного прихода запускаюпцих импульсов на оба .входа измерительного триггера 5. Индикатор (на1пример, стрелочный прибор) имеет две одинаковые шкалы, из которых нижняя используется при измерении углов от О до 180°, а верхняя -от 180 до 360°. Слева от О и справа от 180° на нижней шкале (точно так же, как слева от 180° и справа от 360° на верхней шкале) имеется запас, в данном случае до 10°. Таким образом, оцифровка нижней шкалы выглядит так: 350, О, 10, 20..., 170, 180, 190°. Эти же деления на верхней шкале ошифрованы соответственно: 170, 180, 190,..., 350, 360, 10°. Шкалы подсвечены лампочками, которые питаются от соответствующих плеч триггера 10, так что отсчет ведется по подсвеченной щкале. Пусть схема отрегулирована так, что нри измеряемых углах от О до 180° открыто ключевое устройство 8 и отсчет ведется по подсвеченной .нижней шкале. Увеличим измеряемый угол, например, до 192°. Тогда запускающий импульс на выходе I канала совгшдает во времени уже с отрицательной полуволной ограничителя 12; вентиль «И 11 выработает импульс, который перебросит триггер 10. В результате ключевое устройство 8 закроется, а устройство 9 откроется. При этом запускающие импульсы требуемой полярности будут поступать на измерительный триггер через инвертор, что эквивалентно сдвигу фаз в первом канале на 180°. Вентиль 11 после однократного переброса триггера 10 больше пропускать импульсы не будет. Стрелка индикатора будет переброшена в начальный участок шкалы и установится против деления 192° (отсчет теперь ведется по верхней шкале, поскольку положение триггера 10 поменялось). Дальнейшее увеличение измеряемого угла возможно вплоть до 360°, причем неустойчивость в этой точке исключена, так как благодаря несимметричному ограничению, запускающие импульсы на входах измерительного триггера 5 разнесены во времени. При дальнейшем отклонении стрелки вправо следует отсчитывать единицы градусов по верхней шкале. При угле 10° происходит очередной переброс триггера 10 и стрелки на 180°, при этом снова подсвечивается нижняя шкала, па которой стрелка установится в положение 10°. В пределах примерно 20° на краях шкалы переброс можно осуществить произвольно, подавая на счетный вход триггера 10 одиночный импульс. Таким образо.м, фазометр обеспечивает измерение и индикацию любых фазовых углов от О до 360° без какого-либо вмешательства оператора. Однократпый переброс стрелки практически не затрудняет отсчета, поскольку при этом она попадает на участок шкалы, оцифрованный идентично. Подсветка шкал исключает двузначность отсчета. Схема ;прибора не содержит узкополосных узлов, так что автоматическая работа может осушествляться в широком диапазоне частот. Предмет изобретения Фазометр, содержащий в каждом канале включенные последовательно ограничитель и дифференцирующую цепь, а на выходе -измерительный триггер и индикатор, отличающийся тем, что, с целью устранения неустойчивых показаний, он содержит ключевые устройства, инвертор, вентиль «П, а также дополнительный триггер и дополнительный ограничитель, причем ключевые устройства подключены к выходу дифференцирующей цепи одного из каналов - одно непосредственно, а другое - через инвертор, выходы ключевых устройств соединены со входом измерительного триггера, а также со входом вентиля «И, выход которого подключен к счетному входу дополнительного триггера, соединенного своими потенциальными выходами с управляющими входами ключевых устройств, при этом вход другого канала соединен со входом допол.нительного ограничителя, выход которого подключен ко второму входу упомянутого вентиля «П.