Фазометр Советский патент 1975 года по МПК G01R25/00 

1

Изобретение касается измерительной техники и предназначено для измерения сдвига фазы между двумя электрическими сигналами в широком динамическом диапазоне.

По авт.св. 41ОЗЗО известен мнотодиапа зонный фазометр с расширенными пределами измерения, работающий по принципу перекрытия. Однако работа такого фазометра ненадежна (он не устанавливается на нуль) при нарушении очередности поступления импульсов на входы трип-ерных делителей ча с готы.

Для повышения надежности измерения фазометр снабжен уег1юйством управления порядком следования импульсов, включенным между формирователями импульсов и триггерпыми делителями частоты сигналов. Кроме , устройство управле1: я снабжено четырьм схемами совпадения, инвертором и двумя т})иггерами, причем одним из входов первой схемы совпадения соединен со входом инвергора, выход которог-о подключен к первому входу Т1.)етьей и четвертой схем совпадения, вгорын входы их соединены соответственно : 110|)вым выходом nepBOJo и второго трйг-

геров, второй выход первого триггера подключен ко второму входу первой и третьему входу четвертой схем совпадения, второй выход второго триггера присоединен к одпому из входов второй схемы совпадения.

На чертеже дана структурная схема фазп. метра.

Он содержит триггерные де штели 1 частоты в опорном и измерительном каналах, подключенные через коммутатор 2 к ключевой схеме И 3 и через устройство управ « ления порядком следования импульсов 4-к формирователям импульсов 5. Устройство управления 4 состоит из инвертора 6, TPIIJ геров 7 и 8 и четырех схем совпадений Q-12.Схема совпадений 9 является nepiibiM вентилем, а схема совпадений 1О - в-1О)ым вентилем для входных сигналов. Выходы триггеров 7 и 8 соединены со входами схем совпадений , а счетные входы тригчеров - с выходами схем совпадений 1J и 1 2, Последние по входам соединены также через инвертор 6 со входом вентиля 9. Фазгк. метр работает следующим образом. На г.ход формирователя импульсов 5 поступают не-

прерывные сигналы, например гармонические, между которыми измеряется сдвиг фазы. В формирователях эти сигналы преобразуются в периодические последовательности импульсов, поступающие через схемы совпа- 5 дений 9 и 10 (если они открыты) на триггерные делители 1 частоты, где происходит деление частоты сигналов в 2 раз ( ПТ 1, 2, 3). С выходов делителей ча стоты импульсы через коммутатор 2 посту- ю пают на ключевую схему И, 3. Ширина импульсов на ее выходе зависит от измеряемого сдвига фаз. Нулевой разности фаз соответствует нуль фазометра, при этом ширина импульсов равна четверти периода 15 их следования.

Для правильного управления очередностью импульсов опорный сигнал подают через схемы 9 устройства управления 4.

Управление порядком следования импуль- 20 сов происходит следующим образом. При подаче напряжения сброса триггеры 7 и 8 устанавливаются в исходное состояние, характеризующееся наличием нулевого уровня на левых плечах и единичного уровня на 25 правых плечах. В силу этого схемы совпадений 9 и 10 закрыты на прохождение

входных сигналов до тех пор, пока на схе- му совпадений 9 не поступит единичный уро- вень с триггера 7, а на схему совпадений 30 1О - единичный уровень с триггера 8. Элементы находятся в исходном состоянии до тех пор, пока после прекращения подачи напряжения сброса не придет первый опорный импульс. Задним фронтом инвер- 35 тор 6, который создает запускающий скачок напряжения, и схему совпадений 11 фазометр переключает триггер 7 управле- ния, который в свою очередь шунтирует схему совпадений 11, открывает схему совпадений 9 и подготавливает на прохожде- : ние схему совпадений 12, Второй опорный импульс проходит непосредственно через схему совпадений в делитель частоты , опорного канала, и через инвертор 6 и 5

схему собпадений 12 переключает триггер 8 управления. Последний в свою очередь i шунтирует в устройстве управления схему совпадений 12 и открывает схему совпадений 1О измерительного канала, через который поступают импульсы измерительйого сигнала на делитель частоты. За счет шунтирования схем 11 и 12 поступающие в дальнейшем опорные импульсы не переклк чают триггеры управления 7 и 8.

Таким образом, устройство управления . обеспечивает прохождение импульсов на триггеры делителей частоты в заранее логически заданной последовательности. Это дает правильность фазо-временных со- отношений на выходе фазометра, т. е. изменение длительности выходного импульса

Схемы И всегда пропорционально фазовому сдвигу между входными сигналами.

Формула изобретения

1.Фазометр по авт. св. № 41ОЗЗО, отличающийся тем, что, с цель

. повышеиия надежности измерения, OHI снаб- ясен устройством управления порядком следования импульсов, включенным между формирователями импульсов и триггерными делителями частоты сигнала.

2.Фазометр по п. 1, отличающ и и с я тем, что устройство управления

порядком следования импульсов выполнено четырьмя схемами совпадений, инвертором и двумя триггерами, причем один из входов первой схемы совпадения соединен со вхо- :дом инвертора, выход которого подключен к первому входу третьей и четвертой схем совпадения, вторые входы их соединены соответственно с первыми выходами первого и второго триггеров, второй выход первого триггера подключен ко второму входу первой и третьему входу четвертой схем совпадения, второй выход второго триггера присоединен к одному из входов второй схемы совпадения.

п

//

I

Ш

n,2

QOOO

хIf

2

«

т

Ll

9OOC

IT

I

I