Преобразователь фазового сдвига в цифровой код Советский патент 1977 года по МПК G01R25/00 

1

Изобретение относится к области цифровой измерительной техники и предназначено для использования в измерительных приборах для преобразования быстроменяющегося фазового сдвига напряжений аналоговых датчиков вращения в цифровой код.

Известен преобразователь фазового сдвига в цифровой код, содержащий нуль-орган, соединенный со статическим триггером, элемент И, к которому подключен статический триггер, и генератор постоянной частоты, а также второй триггер, соединенный со счетчиком, элементом ИЛИ и реверсивным счетчиком.

Устройство обладает пониженной точностью измерения, так как не учитывется флуктуация частоты фазоманипулироваиного сигнала. Кроме того, за период измерения фазовый сдвиг изменит свое значение, и поэтому полученное значение кода в промежутках измерения не отражает истинное текущее значение фазового сдвига.

Изобретение позволяет уменьшить ощибку, обусловленную флуктуациями частоты опорного и фазоманипулированного сигнала, а также ошибку, возникающую за счет больщого периода измерения при значительных скоростях изменения фазового сдвига.

Для повыщения точности преобразования быстроменяющегося фазового сдвига в цифровой код путем учета флуктуации частоты

опорного и фазоманипулированного сигналов в предлагаемое устройство дополнительно введены второй нуль-орган. д::.а с} ;матора, кольцевой сдз1 гаю1цпй регистр, ключи и блок начальных ХСЛОВИЙ.

На чертеже приведена блок-схема описываемого преобразователя, где 1 и 2 - нуль-органы, 3 - статический триггер, 4 - кольцевой сдвигающий регистр. 5 - элемент И, 6 - генератор постоянной частоты, 7 - элемент Р1ЛИ, 8 - статический триггер, 9 - реверсивный счетчик, 10 - c i тaтop, 11-счетчик, 12 - ключи, 13 - блок начальных условий, 14 - сумматор.

Устройство работает следующим образом.

Напряжения Ui и U, ме/хду которыми измеряется фазовый сдвиг, поступают иа нульорганы, на выходах которых появляются импульсы в момент перехода с 1нусо1 дальных напряжений от отрицательного значения к положительному.

Импулье с выхода нуль-органа 1 устанавливает етатический триггер 3 в соетояние «1. Единичный выход триггера 3 подключен к элементу И 5, на второй вход которого поступают и.а1ульсы от генератора 6 постоянной частоты. Импульсы с выхода элемента Н 5 устанавливают статический триггер 8 в состояние «1 и, ироходя через элемент ИЛИ 7, суммируются в реверсивном счетчике 9. Одновременно

в сумматоре 10 происходит циклическое суммирование кода, поступающето из сумматора 14. Импульсы переполнения сумматора 10 устанавливают статический триггер 8 в состояние «О и суммируются в счетчике И, инверсные выходы которого подключены к входам реверсивного счетчика 9, и, проходя через элемент ИЛИ 7, вычитаются в реверсивном счетчике 9. В реверсивном счетчике 9 образуется рассогласование между текущими и экстраполированным фазовым сдвигом. Импульсом с выхода нуль-органа 2 в кольцевом сдвигающем регистре 4 осуществляется сдвиг единицы на один разряд. Выходы кольцевого сдвигающего регистра 4 управляют соответствующими входами ключей 12. Ключи 12 осуществляют «косой сдвиг содержимого реверсивного счетчика относительно разрядов сумматора 14. В сумматоре 14 образуется сглаженное значение скорости изменения фазового сдвига. Реверсивный счетчик 9 устанавливается в состояние «О и в него заносится инверсное значение содержимого счетчика 11, равное экстраполированному значению фазового сдвига на момент появления последнего импульса на выходе нуль-органа 2, после чего процесс интегрирования сглаженного значения скорости изменения фазового сдвига повторяется. Начальные условия в сумматоре 14 определяются содержимым блока 13 начальных условий.

Ф о I) м у л а и 3 о б р с т е н и я

Преобразователь фазового сдвига в цифровой код, содержащий пуль-оргап, соединенный со статическим триггером, элемент И, к которому подключен статический триггер, и генератор постоянной частоты, а также второй триггер, соединенный со счетчиком, элементом ИЛИ и реверсивным счетчиком, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности преобразования быстроменяющегося фазового сдвига путем учета флуктуации частоты опорного и фазоманипулированного сигналов, в него дополнительно введены второй нуль-орган, два сумматора, кольцевой сдвигающий регистр, блок начальных условий и ключи, причем второй нуль-орган соединен со статическим триггером и кольцевым сдвигающим регистром, соединенным с первыми входами ключей, вторые входы ключей подключены к реверсивному счетчику, а выходы ключей подключепы к первым входам сумматора, ко вторым входам которого подключен блок начальных условий, выход сумматора соединен с входом второго сумматора, выход переполнения которого подключен к счетчику, первому входу элемента ИЛИ и первому входу второго тригера, выход элемента И соединен со вторым входом элемента ИЛИ и вторым входом второго триггера.