Двухполупериодный цифровой фазометр с постоянным измерительным временем Советский патент 1974 года по МПК G01R25/00 

(54) ДВУХПОЛУПЕРИОДНЫЙ ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР С ПОСТОЯННЫМ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫМ ВРЕМЕНЕМ

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использсжано ;в фазометрических устройствах. Известный двухполупериодный цифровой фазометр, содержащий формирующие устройства, управляемые триггеры, электронные ключи, сумматор, счетчик, генератор счетных импульсов и делитель, характеризуется невозможностью измерения фазовых сдвиге, близких к нулю и, соцтветственно, невозможностью установки нуля в фазометре подачей на его входы двух сигналов с нулевым фазсжым сдвигом.

Цель изобретения - измерение малых фазс ых сдвигов и расширение частотного диапазона фазометра.

Для этого предлагаемое устройство снабжено двумя идентичными линиями задержки и коммутирующим устройством, причем входы первой и второй линий задержки подклю-чены соотвЬтстванно к выходу входного фор :мирователя импульсов по переходу сигнала ;от плюса к минусу первого канала и к выходу формироватвпа второго канала по пе«реходу сигнала от минуса к плюсу, выход

первой линии задержки подключен к одному из входов триггера, формирующего импульсы по переходам сигналов от плюса к минусу, второй вход этого триггера соединен с выходом формирователя импульсов второго канала по переходам сигнала от плюса к минусу, выход второй линии задержки соединен с одним из входов триггера, формируюг щего импульсы по переходам сигналов от минуса к плюсу, второй вход которого сое- динен с выходом формирователя импульсов первого канала по переходам сигнала от минуса к плюсу.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого фазометра.

Фазометр содержит формирователи 1-4, линии задержки 5 и 6, коммутирующее устройство 7, триггеры 8 и 9, схемы совпадения 1О, 11 и 12, схему ИЛИ 13, счетчик 14, генератор счетных импульсов 15, , формирователь 16, делитель 17, триггер 18

Формирователи 1 и 3 формируют импульсы по переходам исследуемых напряже:Ний X н X через нуль от минуса к плюсу, а формирователи 2 и 4 - от плюса к минусу. t . При положении Т переключателя коммутирующего устройства 7 предлагаемый фа-i аометр работает так же как известный. Импульсы с выходов формирователей и 3 поступают на входы триггера 8, который формирует импульсы, по длительности равны временной задержке между переходами через нуль от минуса к плюсу исследуемых сигналов. Аналогично импульсы с выхода формирователей 2 и 4 поступают на входы триггера 9, который формирует импульсы, по длительности равные временной задержи ке между переходами через нуль от плюса к минусу входных сигналов. Импульсы с триггеров 8 и 9 поступают соответственно на входы схем совпадения 10 и 11, На вторые входы схем совпадения с формиравателя 16 поступают две последовательности квантующих импульсов, сдвинутые одна относительно другой на полпериода напряжения частоты квантования, поступающего на формирователь 16 с генератора 15. Пачки импульсов, по длительности равные временной задержке между нуль-переходам исследуемых сигналов, со схем совпадения поступают на входы схемы ИЛИ 13, с выхода которой через схему 12 они подаются на счетчик 14 и просчитьшаются им. На второй вход схемы триггера 18 поступает прямоугольный импульс, равный по длительности измерительному времени фазометра. Измерительное время определяется периодом следования квантующих импульсов, коэффициентом деления делителя 17. Число импульсов, зарегистрированное счетчиком, пропорционально измеряемому фазовому сдвигу. При .положении JC переключателя коммутирующего устройства 7 импульсы с выходов формирователей 2 и 3 поступают на входы соответственно триггеров 8 и 9 че, рез две идентичные линии задержки. При ; этом независимо от частоты исследуемых сигналов вносится дополнительный фазовый сдвиг 180°. Таким образом, через схемы |совпаденй 1О и 11 проходит за измерительное время столько же импульсов, сколько за это же время их вырабатывается на одном из вых дсж формирователя 16, т, е, отсчет фазометра равен 18О , Для того, чтобы независимо от того, Г какое из двух напряжений Х и Х,. является опережающим в данной схеме, были возможны измерения фазовых сдвигов, близких к нулю, длительность задержки в лини-j ях 5 и 6 должна вдвое превышать мертвое (время триггеров 8 и 9. Благодаря возможности измерения фазо вых сдвигов, близких к нулю, расширяется частотный диапазон фазометра. Например, в известной схеме фазометра при разрешающем времени триггеров 8 и 9 0,1 мксек и при мертвой зоне 3,6 верхняя частота работоспособности фазометра равна ЮОкгц. В предлагаемом фазометре с такими же триггерами верхняя рабочая частота может быть увеличена до 2,5 мгц. при отсутствии мертвых зон. Предмет изобретения Двухподч периодный цифровой фа;зометр с постоянным измерительным временем, содеражщий в каждом из двух каналов два формирователя импульсов, .последовательно соединенные триггер и схему совпадения с соответствующего полупериода, общие для двух каналов последовательно соединенные схему ИЛИ, схему совпадения, счетчик и последовательно соединенные генератор счетных импульсов, формирователь квантую- ших импульсов, делитель частоты и триггер, задающий измерительное время, причем входы схемы ИЛИ подключены к выходам схем совпадения соответствующих полупериодов, вторые входы которых соединены с выходами формирователя квантующих импульсов, а второй вход схемы совпадения счетчика подключен к выходу триггера, задающего измерительное время, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с цепью измерения малых фа зовых сдвигов и расширения, частотного диапазона фазометра, он снабжен двумя идентичными линиями задержки и коммути- рующим устройством, причем входы первой и второй линий задержки подключены соответственно к выходу входного формирователя импульсов по переходу сигнала от плюса к минусу первого канала и к выходу формирователя второго канала по переходуснгнала от минуса к плюсу, выход первой линии задержки подключен к одному из входов триггера, формирующего импульсы по переходам сигналов рт плюса & минусу, I второй вход этого триггера соединен с выходом формирователя импульсов:второго канала по переходам сигнала от плюса к минусу, выход второй линии задержки соединен с рдтам ga входов триггерй, формирую-; щег6 имйуда по переходам сигналовот ,минуса к плюсу, второй вход которого сое. динен с выходом формирователя импульсов первого канала по переходам сигнала от минуса к плюсу.

W

12

ij

14

Xi

. MniLi

il

5

и

17

18

X