Цифровой фазометр Советский патент 1979 года по МПК G01R25/08 

счетчика связаны с соответст1 у1О1Цими входами триггера большого значения и триггера малого значения, выходы которых иодключены к соответствующим входам /-/С триггеров, иодключенных другими входами к цени «Пуск, а выходами - к входам блока формирования сброса, выход которого соединен с установочным входом счетчика с индикацией. Выход узла выделения заднего фронта сигнала соединен с входами триггера большого значения, триггера малого значения и двух /-/С триггеров.

На чертеже представлена структурная схема иредложенного фазометра.

Он содержит преобразователь 1 фазового сдвига, генератор 2 высокой частоты, счетчик 3 с индикацией, элемент И 4, триггер 5 пуска, узел 6 выделения заднего фронта сигнала, пересчетные элементы 7 и 8, переключатель 9, мультивибратор 10, трехразрядный счетчик 11, триггер 12 большого значения, триггер 13 малого значения, /-/( триггеры 14 и 15 и блок 16 формирования сброса.

Работа фазометра состоит в следуюш,ем.

Входиые сигналы ностунают на входы преобразователя 1 по двум каналам. При подаче сигнала «Пуск триггер 5 срабатывает и элемент И 4 начинает пропускать пачки импульсов с частотой заполнения геператора 2 и длительностью заполненных пачек, равной длительности строб-импульсов фазы, формируемых преобразователем 1. Суммарное число импульсов, прошедших через элемент И 4, делится на п с помоп;ью пересчетного элемента 8 и подсчитывается счетчиком 3. Строб-импульсы фазы от преобразователя 1 подаются также на узел 6. После поступления с выхода узла 6 па вход элемента 7 числа импульсов, равного п, на выходе элемента 7 появляется сигнал, который переключает триггер 5 в исходное состояние, вследствие чего элемент И 4 закрывается и на его выход не проходят пачки импульсов. За время, равпое п периодам входного сигнала, в счетчике 3 появляется усредненное по п периодам значение фазового сдвига. Число п задается переключателем 9. Мультивибратор 10 вырабатывает импульсы с частотой следования, в 8-9 раз превышающей частоту входных сигналов. Длительность периода повторения сигнала мультивибратора 10 соответствует приблизительно 40-45° сдвига фазы. При отсутствии сигнала на выходе преобразователя 1 на зстановочные входы трехразрядного счетчика 11 поступает нулевой потенциал и этот счетчик удерживается в нулевом состоянии. При наличии импзльса на выходе преобразователя I нулевой потенциал снимается и счетчиком II производится пересчет импульсов мультивибратора 10 в течение времени действия этого импульса. Если просчитано два или

более пмиульсов (/(2), приходящих с выхода мультивибратора 10 (т. е. измеряемый фазовый сдвпг более 40°), триггер 13 малого значения переключается в единичное состояние. Если счетчиком просчитано шесть или более импульсов () мультивибратора 10 (т. е. измеряемый фазовый сдвиг не менее 200° или 40° (/(-1)200°), то в единичное состояние переключается

также триггер 12 большого значения. Поскольку триггеры 12 и 13 являются триггерами с раздельным запуском, в пулевое состояпие они могут переключиться только импульсом, приходящим с выхода узла 6.

По заднему фронту сигналов, которые выделяются па выходе узла 6, состояния триггеров 12 и 13 переписываются в триггеры 14 и 15 соответствеппо. Перезапись производится не всегда. Так, триггер 14 переключается в единичное состояние, если триггер 12 находится в единичном состоянии, а триггер 13 имеет нулевое состояние. По этому же заднему фронту триггеры 12 и 13 устанавливаются в нулевое состояние.

Триггеры 14 и 15 возвращаются в нулевое состояпие только при приходе очередного сигпала «Пуск. Если оба триггера 14 и 15 после проведепия п измерений оказались в едипичном состоянии, то па выходе блока 16 формируется сигпал, который устанавливает счетчик 3 в нулевое состояпие. Оба триггера 14 и 15 могут оказаться в единичном состоянии только в том случае, если часть измеряемых пачек содержит чиело имиульсов, соответствующее фазовому сдвигу более чем 200°, а часть - менее 40°. Этот случай соответствует рассмотренному рапее момепту перехода измеряемого фазового сдвига через границу 360°-0°.

Как видно в этом случае в предложенном фазометре результат измерения, записанный в счетчик индикации 3, составляет 0°, что соответствует действительному фазовому сдвигу.

Формула изобретения

Цифровой фазометр, содержащий последовательно соединенные преобразователь фазового сдвига, узел выделения заднего

фронта сигнала, два пересчетных элемента, счетчик с индикацией и элемент И, входы которого соответствеппо подключепы к генератору высокой частоты, к выходу преобразователя фазового сдвига и к выходу триггера пуска, подключенного по входам к выходу первого пересчетпого элемепта и к цепи «Пуск, выход элемента И подключеп к второму входу второго пересчетного элемента, к первому входу которого подключеп также переключатель, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены мультивибратор, трехразрядный счетчик, триггер больщого значения, триггер малого значеПИЯ, два . триггера и блок формирования сброса, причем выход мультивибратора соединен с одним из входов трехразрядного счетчика, другой установочный вход которого соединен с выходом преобразователя фазовых сдвигов, выходы трехразрядного счетчика связаны с соответствующими входами триггера большого значения и триггера малого значения, выходы которых подключены к соответствующим входам /-/С триггеров, подключенных другими входами к цепи «Пуск, а выходами -

к входам блока формирования сброса, выход которого подсоединен к установочным входам счетчика с индикацией, при этом выход узла выделения заднего фронта сигнала соединен с входами триггера больщого значения, триггера малого значения и двух /-/С триггеров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство № 216841, кл. G 01R 25/00, 18.08.66.