ЦИФРОВОЙ ДАТЧИК РАЗНОСТИ ФАЗ Советский патент 1974 года по МПК G01R25/08 

1

Изобретение относится к фазоизмерительной технике.

Известные цифровые фазометры, содержащие форм.ирователИ, дифференцирующие цепи, ключи, ждущий мультивибратор, генератор и-мпульсов, счетчик импульсов, цифро-аналоговые преобразователи, характеризуются сложностью их выполнения.

Цель изобретения - упрощение схемы и повыщение надежности.

Эта цель достигается тем, что выходы счетчика импульсов через первые входы схем совпадения и триггеры памяти соединены соответственно с цифро-аналоговыми преобразователями измерения разности фаз и измерения периода, причем вторые входы схем совпадения соответственно подключены к выходам ключей устройств, вырабатывающих импульс -измерения разности фаз и импульс измерения периода входного напряжения.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит фор,мираватели 1 и 2, дифференцирующие цепочки 3, 4 и 5, ключи б-9 ждущий мультивибратор Ю, генератор счетных импульсов .//, схему 12, цифро-аналоговый преобразователь измения разности фаз 13, -цифро-аналоговые соцротивления 14, счетчик имлульсов 16, состоящий из триггеров TI-Тд, схемы совпадения

измерения разности фаз 16, состоящие из схем , схемы совпадения периода входного напряжения 17, состоящие из схем «Ию -«И13, триггеры памяти 18 (Тю-722)Устройство работает следующим образом.

Входные .напряжения i7i, L/2, между которыми измеряется сдвиг по фазе, подаются на формирователи / и 2, на выходе которых получается папряжение прямоугольной формы. Это напряжение затем дифференцируется цепочками 3 } 4.

Импульс положительной полярности, соответствующий заднему фронту импульса на

выходе цепочки 3, подается с ее выхода на закрытие ключа 5, нормально .находящегося в насыщенном состоянии, и одновременно на запуск ждущего мультивибратора 10. На выходе ключа 8 появляется импульс отрицательной полярности, в дальнейщем называемый «перенос Г.

Положительный импульс с выхода дифференцирующей цепочки 5, соответствующий заднему фронту импульса, закрывает ключ 7,

также находящийся нормально в открытом состоянии. На выходе ключа 7 при этом появляется отрицательный и.мпульс, в дальнейшем называемый «установка на О. Через схему 12 этот импульс вызывает закрытие

ключа 9, который нормально открыт.

Положительный импульс, соответствующий заднему фронту импульс на входе дифференцирующей цепи 4, подается с выхода этой цепи на ключ 6, нормально находящийся в режиме насыщения. При закрывайин ключа 6, на выходе его появляется отрицательный импульс, в дальнейщем называемый «перенос ф.

Взаимодействие частей схемы удобно начать рассматривать с момента, когда на выходе ключа 7 появляется сигнал «установка на О. Этот сигнал устанавливает триггеры TI-Гд, совокупность которых образует счетчик имлульсов, в положение, соответствующее .исходному (нулевому). По окончании импульса «установка на О ключ 9 открывается, и счетчик начинает считать импульсы, поступающие на его вход от генератора 11. С пр,и.ходом импульса «перенос ф он подается на схемы совпадения . При этом информация о количестве импульсов, зарегистрированных в счетчике в двоичном позиционном коде, переносится на триггеры , котофые запоминают этд состояние до следующего цикла работы. Триггеры Гю-Г,8, в дальнейшем называемые триггерами памяти, управляют работой цифро-аналогового преобразователя /, с :По.мощью которого двоичный позиционный код преобразуется в постоянное напряжение. Это напряжение пропорционально количеству импульсов, зафиксированных в счетчике за промежуток времени между импульсами «установка на О и «перенос ф. Следовательно, напряжение на выходе цифро-аналогового преобразователя 13 пропорционально сдвигу фаз между входными напряжениями Ui и 1/2.

В момент прихода импульса «перенос Г счетчик зарегистрирует количество импульсов за временной интервал между сигналами «установка 1на. «перенос Т. Этот временной интервал.равен периоду входного напряжения f/i и, тажам образом, в этот момент счетчик содержит информацию о величине периода напряжения f/i. Импульс «перенос 7 одновременно поступает на схемы совпадений «iH io-«И 14, при этом информация о периоде

i/i переносится в триггеры памяти 7,,

которые сохраняют ее до следующего цикла работы.

Триггеры Tjg-722 управляют состоянием цифро-аналоговых сопротивлений 14. Сопротивления 14 включены параллельно выходу преобразователя ;/ и при изменении частоты поддерживают напряжение на выходе датчика постоянным. При этом коррекция по частоте производится в течение каждого периода входного напряжения LJi, что устраняет динамическую погрещность датчика частоты.

Если считывание кода, соответствующего величинам ф и Г производится без остановки счетчика, может возникнуть ощибка, связанная с однозначностью считывания. Эта ощиб;ка возникает за счет того, что отсутствует синхронизация между мо.ментами прихода нмпульсов «перенос ф и «перенос Г и моментами прихода импульсов от генератора // и имоульсы «перенос ф и «перенос Г могут придти в момент, когда в счетчике будет происходить сквозной перенос. Эта ощибка в данном случае исключена тем, что поступление импульсов на счетчик прекращается на время действия импульсов переноса.

Предмет изобретения

Цифровой датчик разности фаз, содержащий устройства, вырабатывающие импульс измерения раз1ности фаз и импульс измерения периода входного напряжения, состоящее из формирующих устройств, дифференцирующих цепей, ключей, а также ждущий мультивибратор, дополнительные ключи, генератор счетных импульсов и цифро-аналоговые преобразователи измерения разности фаз и измерения периода входного напрялсения, отличающийся тем, что, с целью упрощения схемы и повыщения надежности, выходы счетчика импульсов через первые входы схем совпадения и тригге, ры памяти-соединены соответственно с цифро-аналоговыми преобразователями измерения разности фаз и измерения периода, причем вторые входы схем совпадения соответственно подключены к выходам ключей устройств, вырабатывающих импульс измерения

разности фаз и имп)льс измерения периода Входного напряжения.

У/Перенос(р