Цифровой фазометр Советский патент 1979 года по МПК G01R25/00 

Рассмотрим работу в случае, когда измеряемый фазовый сдвиг лежит в иределах (О-180)°. Высокочастотный коммутатор 1 включен таким образом, что стробнреобразователь 3 нодключен к нервому входу нрибора. На выходах стробпреобразователей 3 и 4 под воздействием стробимпульсов от генератора стробимнульсов 7 появится преобразоваииая частота. Формируюш,ие устройства 8 и 9 преобразуют сииусоидальиое напряжение с выхода полосовых фильтров 5 и 6 в остроконечные импульсы, привязанные к положительным нулевым переходам входных напряжений. Эти импульсы, пройдя через коммутатор 10 (его работа будет описана ниже), управляют триггером 12 так, что он вырабатывает прямоугольные имиульсы, длительность которых пронорциональна измеряемому фазовому сдвигу. В элементе И 14 происходит квантоваиие импульса с триггера 12 импульсами кванту-, юн1,его генератора 11 в течение ностоянного времени измерения, формируемого времязадающим делителем 13. Общее количество импульсов, прошедшее на выход элемента И 14, просчитывается счетчиком 16.

Преобразованная частота на выходе стробпреобразователя определяется из условия: fnp / BX-я/о, либо /пр «/о- вх,

где - частота входного сигнала; /о - частота стробимпульсов; п - номер гармоники.

Таким образом, преобразованная частота при фиксированной /о изменяется в пределах (О-fo/2). Полосовые фильтры необходимы в связи с тем, что измерение фазовых сдвигов на частотах, прилегающих к О и fo/2, затруднено. В случае, если преобразованная частота не попадает в полосу полосового фильтра, необходимо сдвинуть частоту стробимпульсов на некоторую величину, чтобы обеспечить нормальную работу измерителя.

Перенос фазовых сдвигов на нижнюю и верхнюю боковые при стробоскопическом преобразовании частоты происходит одинаково по модулю, но с противоположными знаками. Это значит, что если фазовый сдвиг лежит в интервале (О-360)°, необходим учет смены знака при перенесении фазового сдвига на нижнюю или верхнюю боковые полосы.

Рассмотрим работу в случае, когда измеряемый фазовый сдвиг лежит в пределах (О-360)°. Для определения знака, с которым переносится фазовый сдвиг, необходимо определить, на какой боковой (нижней или верхней) происходит работа. В этом случае по команде с времязадающего делителя 13 высокочастотный коммутатор 1 подключает стробпреобразователь 3 ко второму входу прибора через фазовращатель 2 (отрезок кабеля известной длины). Его длина рассчитывается таким образом, чтобы на верхней частоте входного сигнала

фазовый сдвиг, вносимый фазовращателем 2, был меньше 180°.

Тогда при работе на верхней боковой в счетчик будет записано число, лежащее в пределах (О-180)°. При работе на нижней боковой в счетчик будет записано число, лежан1,ее в пределах (180-360)°. Устройство логической обработки (дешифратор)

15нри работе на нижней боковой выдает команду на переключение коммутатора 10.

В результате этого короткие импульсы с выходов формируюни1Х устройств 8 и 9 поменяются местами.

При возвращении высокочастотного коммутатора 1 в исходное состояние счетчик

16начнет индицировать величину ф, а не (360-ф), как это было бы без учета смены знака.

Таким образом, измерение осуществляется в щироком диапазоне частот в пределах (0-360)°.

Формула изобретения

Цифровой фазометр, содержащий первый

и второй стробоскопические преобразователи, соединенные с генератором стробимпульсов, первый и второй формирователи, триггер, квантующий генератор, соединенный с времязадающим делителем, один из

выходов которого соединен с входом устройства логической обработки, второй вход которого подсоединен к выходу счетчика, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности, он снабжен высокочастотным коммутатором, фазовращателем, первым и вторым полосовыми фильтрами и сборкой, причем один из входов высокочастотного коммутатора через фазовращатель соединен с одним из входов второго стробирующего преобразователя, другой его вход подсоединен ко второму выходу времязадающего делителя, выход высокочастотного коммутатора соединен со входом первого стробирующего преобразователя, выходы первого и второго стробирующих преобразователей соответственно через первые и вторые последовательно соединенные полосовые фильтры и формирователи подсоединены к первому и второму входам

коммутатора, который соединен также со входом генератора стробимпульсов, третий вход коммутатора соединен со вторым выходом устройства логической обработки, выход коммутатора через триггер соединен

с одним из входов сборки, два других входа которой нодсоединены соответственно к квантующему генератору и третьему выходу времязадающего делителя, а выход присоединен ко входу счетчика.

Источники информации,

нринятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 578626, кл. G 01R 25/00, 1977.

2.Техническое описание фазометра ФКГ-12.