Цифровое фазоизмерительное устройство Советский патент 1976 года по МПК G01R25/00 

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть исиользовано в цифровых фазометрах.

Известиы цифровые фазоизмерительные устройства, содержащие преобразователь сдвига фаз во времеииой интервал, выполненный из двух усилителей-ограничителей и триггера с раздельными входами, схему совпадений, генератор счетных импульсов, измеритель фазы и блок управления, которые неустойчиво работают при сдвиге фаз, близком к О и 360°.

Предлагаемое устройство повышает устойчивость из.мерепия сдвига фаз в области О и 360°. Это достигается тем, что используемый в не.м преобразователь сдвига фаз во временной интервал содержит две фазосдвигающие схемы, логическую схему, препятствующую прохождению на выход совпадаюн1их во времени импульсов на ее входах, и триггер со счетным входом, причем фазосдвигающие схемы формируют импульсы «квазипулевой фазы по передним фронтам прямоугольпых напряжений, поступающих на них с выходов соответствующих усилителей-ограничителей сигналов, при этом импульсы «квазинулевой фазы равны по длительности и совмещены во времени с одним из импульсов генератора счетных импульсов, подключенного к вторым входам фазосдвигающих схем, выходы- которых поданы на входы логической схемы, под2

соединенной своим выходом к счетному входу триггера, подключенного выходом к схеме совпадений, второй вход которой соединен с выходом генератора счетных импульсов. Дополнительный элемент задержки, включенн1 1Й между генератором счетных импульсов и схемой -овпадепий, предотвращает появление на выходе схемы совпадений ложных счетных импульсов.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит усилители-ограничители 1 и 2, фазосдвигающие схемы 3 и 4, логическую схему 5 (включающую элементы сфрки 6, 8 и элемент совпадения 7), препятствующую прохождению на выход совпадающпх во времени импульсов на ее входах, тригге э со счетным входом 9, схему совпадений 10, генератор счетных импульсов 11, элемент задержки 12, измеритель фазы 13, схему ограничения измерительного времени 14 и блок управления 15.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы Uc и Uon поданы на усилители-ограничители 1 и 2, па выходах которых формируются прямоугольные напряжения. Эти напряжения поступают на входы соответствующих фазосдвигающих схем 3 и 4, на вторые входы которых подаются импульсы с генератора счетных импульсов 11, частоты которых

в п раз выше частоты сигналов Uc и f/on. В момент совпадения переднего фронта прямоугольных напряжений с усилителей 1 и 2 с одним из импульсов генератора счетных импульсов 11 па выходах схем 3 и 4 формируются имлульсы, равные но длительности и совмещенные во времени с этим импульсом. Этим самым за счет небольшого сдвига «нулей фазы 6с и Uon в пределах интервала дискретности квантования фазы задается определенное временное положение импульсов «квазинулевой фазы на выходах схем 3 и 4. Это необходимо для устойчивой работы логической схемы 5.

Импульсы с выходов схем 3 и 4 подаются на входы элемента сборки 6 и параллельно на входы элемента сборки 8. Выход элемента совпадения 7, входы которого подключены к выходам элементов сборки 6 и 8, подсоединен к счетному входу триггера 9. Если фазовый сдвиг между импульсами с выходов схем 3 и 4 пе равен нулю, то они проходят на счетный вход триггера 9 через элемент 8 и элемент 7. Если же фазовый сдвиг между импульсами равен нулю, т. е. они совпадают во времени, то элемент сборки 8 вырабатывает сигнал запрета, через элемент совпадения 7 импульсы не проходят и триггер 9 сохраняет свое предыдуш,ее состояние.

Такое построение преобразователя сдвига фаз во временной интервал, включаюи,его схемы 1-9, повышает устойчивость измерения в области О и 360°. При этом, если сдвиг фаз Аф близок к О и 360°, случайные флюктуации фазы до или Дф 360° не вызывают нарушения работы схемы.

Выход триггера 9 соединен со схемой совпадений 10, на второй вход которой нодключен генератор счетных импульсов 11. Между схемой совпадений 10 и генератором И включен элемент задержки 12, задаюш,ий онределенное временное положение счетных импульсов и позволяюш,ий также скомпенсировать временные задержки в схемах. Этим самым исключается возможность появления ложных счетных импульсов на выходе схемы совпадении 10. Счетные импульсы с выхода схемы 10 поступают на измеритель фазы 13.

Блок управления 15 производит установку

нуля измерителя фазы 13 и триггера 9 перед началом измерения и вырабатывает сигнал, разре-шаюш,ий измерение, который подается па схему ограничения измерительного времени 14. 11ри совпадении сигнала разрешения с одним из импульсов «квазинулевой фазы, принимаемой за опорную, со схемы 4 схема 14 формирует сигпал, который подается на третьи входы схем 7 и 10 и разрешает измерение фазы в течение определенного времени.

Предмет изобретения

Цифровое фазоизмерительное устройство, содержащее два усилителя-ограничителя, генератор опорных импульсов, триггер, соединенный через схему совпадений с измерителем фаз, блок управления, подключеппый одним выходом к измерителю фаз, а другим через схему ограничения измерительного времени - к второму входу схемы совпадений, отличающееся тем, что, с целью повышения устойчивости измерепия сдвига фаз в области О и 360° и предотвращения появления ложных счетных импульсов, оно снабжено

двумя фазосдвигающими схемами, логической схемой, в которую входит два элемента сборки и один элемент совпадения, и элементом задержки, причем один из входов каждой из фазосдвигающих схем соединен соответственно с выходом усилителя ограничителя, а другие входы подключены к выходу генератора счетных импульсов, который соедипен через элемент задержки с третьим входом схемы совпадения, выходы фазосдвигающих схем

соединены каждый параллельно с входами двух элементов сборки, а выходы каждого из элементов сборки соединены с первым и вторым входами элемента совпадения, третий вход элемента совпадения соединен со схемой

ограничения измерительного времени.