Цифровой фазометр Советский патент 1979 года по МПК G01R25/00 

(54) ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР элементов И через элемент ИЛИ соединены с входами первого и второго .вентилей, а входы дешифратора соединены с выходами второго счетчика. На чертеже приведена структурная схема предложенного фазометра. Цифровой фазометр оодержит форми рукщее устройство 1, узел управления 2, вентили 3,4, первый счетчик узел б вычитания импульсов, состоящий из элемента задержки 7, триггера 8 и вентиля 9, двоичный умножитель 10, регистрирунядий счетчик 11, второй счетчик 12, дешифратор 13, генератор опорных частот 14, группу элементов И 15 и элемент ИЛИ 16. Устройство работает следунлцим образом. В исходном состоянии счетчики 11 12и триггер 8 обнулены. Дешифратор 13выдает сигнал на элемент И из группы элементов и 15, на другой Вход которого поступает частота F . первом такте работы устройства узел управления.. 2 формирует временной интервал Т, равный периоду измеряемых колебаний Т {ТггТу , который подается на вентиль 3. Частота FO опорного генератора (максимальная частота на выходе генератора 14) выбирается из условия с S 360°.F ° ллaкc где заданная дискретность измерения сдвига фаз; Хмо с максимальная частота из меряемых колебаний. Импульсы с частотой FQ, поступаюище на вентиль 3 через элемент И из группы 15, элемент 16j записывают ся в счетчик 5, емкость которого N соответствует заданной дискретности измерения сдвига фаз м 360° ° ЛЧ При переполнении счетчика 5 в сче чик 12. записывается один импульс, н частота, поступающая на вентиль этом.случае не изменится. Если до окончания врекЮнного интервала пропорционального периоду измеряемой частоты, счетчик 5 не. переполнится импульсами частоты Fg, то на этом первый такт работы устройства заканчивается В счетчике 5 записано значение Ny .Н.Р„(Т--Т, 1-о-и где Тх -loNa:.ммн Т AiciKc:- .-- . Если.. де Окончания временного интервала, равного периоду измеряемых колебаний, счетчик 5 переполнится ещ раз, в саетчике 12 будет записано дв импульса, а дааифратор 13 выдает сиг нал на элемент И из группы 15, на другой вход которого поступает часто та Fo/2, т.е.ж на вентиль 3 будет поступать частота Fg,/2.,, Если ДО окончания временного интервала,, равного периоду измеряемых колебаний, счет чик 5 не переполнится импульсами частоты FQ/2, то на этом первый такт работы устройства заканчивается, В счетчике 5 записано значение N, W - Ро К-Т Если., до окончания временного интервала/равного периоду измеряемых колебаний, счетчик 5 переполнится еще раз, то .в счетчике 12 будет записано три импульса, дешифратор 13 выдает сигнал на тот элемент И из группы 15, на другой вход которого поступает частота F(j/4 ,т.е. на вен.тиль 3 будет поступать частота F0/4, и т.д. до окончания временного интервала Tj. После окончания первого такта работы устройства на вьЬсоде элемента 16 устанавливается частота где m Entftocr, Ч хмин/ Erit - целая часть выражения в скобках. В счетчике 5 записано значение N« ,,(VT,) Перед началом измерения устройство подготовлено для измерения сдвига фаз на максимальной частоте, если же., частота измеряемых колебаний меньше, то устройство автоматически выбирает (подстраивает) частоту счета в зависимости от частоты измеряемых колебаний. На втором такте работы устройства узел управления 2 формирует временной интервал -JV прямо ропорциональный измеряемому фазовому сдвигу ( и обратно пропорциональный частоте измеряе1«1х колебаний который заполняется импульсами частоты F выбранной на первом такте работы устройства. Одновременно из в узле 6 вычиимпульсов частоты тгиотся импульсы F.., поступающие с выхода двоичного умножителя 10 .у. где F-U... - частота заполнения счетчика 11. На выходе узла 6 вычитания импульсов формируется разностная выходная частота F, N „ASS ..сч - AV которая кратна частоте исследуемых колебаний. Количество импульсов в регистрирующем счетчике 11 зависит только от измеряемого сдвига фаз v Bbix В предложенном цифровом фазометре точность измерения сдвига фаз повышается за счет применения только дис кретных функциональных узлов и элементов, кроме того, время измерения сдвига фаз не превышает двух периодо исследуемых колебаний. Формула изобретения Цифровой фазометр, содержащий фор мирующее устройство, соединенное через узел управления с входами первог и второго вентилей, дешифратор, соед ненный с.первыми входами группы элементов И, счетчики и регистрирующий счетчик,, отличающийся тем, что, с целью получения постоянной точности измерения сдвига фаз в широком диапазоне частот, он снабжен двоичным умножителем, входы которого соединены с выходами первого и регистрирующего счетчиков, узлом вычита ния импульсов, входы которого соединены с выходами второго вентиля и дно ичного умножителя, а выход - с входом регистрирующего счетчика, генератором опорных частот, соединенным с другими входами группы элементов И, причем вход.второго счетчика через первый счетчик соединен с выходом первого ве тиля, выходы группы элементов И через элемент ИЛИ соединены с входами первого и второго вентилей, входы дешифратора соединены с выходами второго счетчика. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское сЪидетельство, 353207, кл. G01 R 25/00, 1973. 2.. Смирнов П,Т, Цифровые фазомет ры, Энергия ; Л., 1974.