Устройство измерения фазы Советский патент 1977 года по МПК G01R25/00 

. .,1. .

Изобретение относвтся к системам радном измерительной техники, в частности к цвф« ровым шэмервтелям фазвг.

Известно устройство намерения фазы, coiоержашее блок сверт;ги, первый вход которо - б го и один Ез входов Дискриминатора задержи ки подключены к первому входу устрс ства, выход блока свертки через блок гетеродишй ровавия измеряемого сигнала соединен с nejp аым входом фазового дискримвнатс а, блок Ю поиска и выделения модулирующей и keсушей опорного : сигнала, вход которого соединен со вторым входом устройства, одпв из выходов через дискриминатор задержки, аналого-цифровой преобразователь грубой 15 шкалы, счетчик грубой шкалы и сумматор соединен с регистром выходной информааии, а второй выход подключен ко второму входу блока свертки н через блок гетероцинировання опорного сигнала соединен 20 pjJM входом фазового дискриминатора, выход которого через схему ИЛИ, аналого чщфрофой преобразователь точной шкалы, счетчик точной шкаль соединен со вторым входом егисЧра выходной информации, генератор 25

пониженной частоты, выход которого подключен соответственно ко вторым входам блс (гетеродвнированиа намеряемого и опорнего сигналов 1J.

Прерывистый характер- работы известнее го устройства исключает возможность непрерывного отсчета результатов измерения мгновенвых |гзначений фазы, так как в моменты переключения следяших систем невозмб жен съем достоверной нвформапиц va-вл не- однозначности отсчетов фазы i&cnenrrBHe неправильного определения целого числа периодов по грубой шкале ( нестыковка, шкал).

Целью изобретения является устра| {енке неоднозначности измерений при мгновенных изменениях фазы.

Это достигается тем, что в устройство введены блок сравнения, соединенный по входам со вторыми выходами счетчиков грубой и точной шкал, а по выходу - со вторым входам сумматора, схема совпадения, входы которой соединены соответственно Со вторым выходом фазового дискриминатора, с входом блока задержки и одним из .входов формирователя Временного интервапа, выход которого подключен ко второму входу схемы ИЛИ, второй вход формирователя временного интервала соединен с выходом блока задержки, выход схемы совпадения подключен к третьему входу формирователя временного интервала, первый вход которого VI вход блока задержки соедчнень с соответ- ствующими входами схемы совпадения.

На чертеже приведена блок-схема предложенного устройства измерения фазы.

Устройство измерения фазы содержит бло свертки 1, блок гетеродинирования 2 измеряемого сигнала, блок 3 поиска и выделения модулирующей и несущей опорного сигнала, блок гетеродинирования 4 опорного сигнала, генератор пониженной частоты 5, дискриминатор задержки 6, аналого-цифровой преобразователь 7 грубой шкалы, счет .ик8 грубой шкалы, фазовый дискриминатор 9, логическую схему ИЛИ 10, аналогово-цифровой преобразователь 11 точной шкалы, счетчтп: 12 точной шкалы, блок 13 сравнения, сумматор 14, схему совпадения 15, блок задержки 16, формирователь временного интервала 17, регистр поправки 18 и регисЧгр выходной информации 19,

Устройство работает следующим образом. Входной сигнал у (t), названный в предлагаемом устройстве опорным, проходя чере блок 3, поступает на дискриминатор 6 для формирования временного интервала, соответствующего разности фаз модулирующей составляющей опорного и измеряемого сигнала. Кроме того, выходной сигнал блока 3 производит свертку по модулирующей составляющей измеряемого сигнала в блоке 1. Для формирования сигналов точной шкалы производится линейное преобразование несущей измеряемого и опорного сигнала путем гетеродинирования в блоках 2 и 4 с помощью генератора 5.

Измерение разности фаз производится непрерывно по двум параллельным каналам (грубой и точной шкале) в дискриминаторе 6 и фазовом дискриминаторе 9 соответственно. Результат задержки по модулирующей составляющей с помощью преобразователя 7 грубой шкалы фиксируется в двоичном коде в счетчике грубой шкалы, а разность фаз с выхода дискриминатора 9 через схему ИЛИ 10 и преобразователь 11 в виде двоичного кода передается в счетчик 12, Результирующее значение полной разности фаз формируется в регистре 19 после логического анализа показаний счет- чиков 8 и 12 грубой и точной шкалы с целью разрешения неоднозначности произведенного замера.

Неоднозначность измерений в зоне О , 360 устраняется следующим образом. При

критическом сближении опорного и измеряемого сигнала срабатывает схема 15, блокируя дискрИ1линатор 9 и открывая выход формирователя 17 и регистра поправки 18. БЛОК 16 сдвигает опорный сигнал на произвольный, но строго калиброванный интервал времени, величина которого в виде поправки заносятся в счетчик 12 из регистра 18 в каждом произведенном формирователем временного интервала измерении.

Логический анализ информации в счетчиках 8 и 12 производится с помощью блока 13, в котором вырабатывается сигнал соответствия равновесовых разрядов указанных счетчиков,

Блок сравнения производит раскрытие неоднозначности в каждом измерении, произведенном раздельно по модулирующей и несущей составляющим входных сигналов, анализируя состояния младших разрядов счетчика 8 грубой щкалы и старщнх разрядов счетчика 12 точной щкалы, имеющих одинаковый весовой индекс.

При формировании выходной посылки информация, характеризующая целое количество Периодов точной шкалы (2tT ), считывается со счетчика 8 с учетом поправки блока 13 сравнения в сумматоре 14.

Указанная информация считывается в старшие разряды регистра 19, а в младшие разряды считываются показания счетчика 12(О + 2ТГ), образуя тем самым результат измерения полной разности фаз, В случае сбоев или пропадения входных сигналов блок 13 формирует сигнал отсутствия соответствия между шкалами, по которому окончательный результат измерения не формируется, т.е. блокируется съем информации.

Формула изобретения

Устройство измерения фазы, содержащее блок свертки, первый вход которого и один из входов дискриминатора задержки подключены к первому входу устройства, выход блока свертки через блок гетеродннировання измеряемого сигнала соединен с первым входом фазового дискриминатора, блок поиска и выделения модулирующей и несущей опорного сигнала, вход которого соединен со вторым входом устройства, один из выходов через дискриминатор задержки, аналого-цифровой преобразователь грубой шкалы, счетчик грубой шкалы и сумматор соединен с регистром выходной информации, а второй выход подюпочен ко второму входу блока свертки и чераз блок гетеродннирования опорного сигнала соединен со вторьп входом фазового дискриминатора, выхоп ко