Цифровой фазометр Советский патент 1979 года по МПК G01R25/00 

Изобретение огмосится к области эпектроиэмеригельной техники и можег быть использовано в многоканальных устройствах сбора и кодирования информации магнитных преобразователей, которые возбу5кдаются от общего генератора синусоидального напряжения. Известно устройство измерения угла сдвига фаз, содержащее два блока формиро вания прямоугольных импульсов, блок выбора режима, подключенный к их выходам, и последовательно соединенные генератор квантующих импульсов, две схемы совпадения и счетчик импульсов l. Описанное устройство обладает существенным недостатком, связанным с проведением двухкратного измерения в начале периода, а затем фазового сдвига. Такое измерение требует минимум два - три периода, не считая- расчета фазового алгоритма. Известно также устройство цифрового измерения угла сдвига фаз, содержащее два блока формирования прямоугольных импульсов, блок выбора режима, блок автоматического тгравления, соединенный с выходом первого блока формирования, переключатель, установленный между входом второго блока формирования и всеми параллельными каналами, и цифровой вольтметр, подключенный к выходу интегратора 2. Данное устройство имеет значительную погрешность измерения, обусловленную нестабильностью эталонного источника постоянного напряжения, а также дрейфом .и нелинейностью интегратора. Цель изобретения - расширение частотного диапазона измеряемых входных сиг налов при одновременном повышении точности и быстродействия. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее первый и второй блоки формирования прямоугольных импульсов, блок выбора режима, соединенный с их Выходами, блок автоматического управления, вход которого соединен с выходом первого блока формирования, а пер368вый выход - с третьим входом блока выбора режима, введены последовательно соединенные частотомер и генератор с ре гуяируемой частотой следования квантующих импульсов,.а также блок управления, все первые входы которого соединены со входами устройства, второй вход - с вторым выходом блока автоматического управления, а выход - с входом второго форм{фователя, при этом вход частотомера соединен с выходом блока выбора режима. На чертеже приведена структурная схема ш фрового фазометра. Фазометр содержит первый и второй бло|си формирования 1 и 2, блок выбора режима 3, блок автоматического управления 4, частотомер 5, генератор с регулируемой частотой следования квантующих импульсов 6, блок управления 7 и входы устройства 8. Выходы блоков формирования прямоугольных импульсов 1 и 2 подключены к двум входам блока выбора режима 3. Блок автоматического управления 4 своим входом соединен с выходом первого формирователя, а одним из выходов - с третьим входом блока выбора режима 3. Частотомер 5 и генератор 6 соединены последоватеяьно. Блок управления 7 всеми первы ми входами соединен с входами ,устройсг ва 8. Второй вход блока управления 7 связан со вторым выходом блока автоматического управления 4, а выход - со входом формирователя 2. Вход частотомера 5 соединен с выходом блока выбора режима 3. Фазометр работает следующим образом Входные сигналы U непосредственно и один из и g.--.Uf, сигналов через блок управления 7 поступают на входы блоков формирования 1 и 2, где преобразуются в короткие нмпульсы, которые появляются на выходах блоков формирования 1 и 2 в моменты перехода амплитуд этих напряжений через нуль. Эти импульсы поступают на вход блока выбора режима 3. С приходом на вход блока 3 с блока ав« тометического управления 4 импульса начала измерения все узлы устройства устанавйнваются в исходное состояние и устройство переводятся в режим приведения к фазовой шкале гастоты следования квав туюпшх импупьсов. С приходом на вжод пуск часготомера 5 импульса начала подэшериода, сформированного на опорного напряжения U в узле выбора режима 3, открывается счетный вход частотомера 5 и производится пожчет квантующих им14пульсов, поступающих на счетный вход частотомера 5 с выхода генератора 6. С приходом на вход пуск частотомера 5 импульса конца полупериода счетный вход частотомера запирается и на цифровом табло частотомера 5 фиксируется число, равное где TX - период исследуемых сигналов; f о - частота квантующих импульсов. Путем регулирования вручную частоты следования квантующих импульсов добиваются, чтобы число N , аафиксированное за время пояупериода на табло частотомера 5, стало равным 1,8-10, что в фазовой шкале соответствует 180 . Установленная при этом частота квантующих импульсов будет -.,6-ю, где число квантующих импульсов, зарегистрированных счетчиком; f - частота входного сигнала; h - целое число, которое ш 1бирается в зависимости от требований к точности измерения. С приходом на вход блока выбора режима 3 импульса измерения все узлы устанавливаются в исходное состо$геие, схема переводится в режим измерения сдвига фазы и находится в атом состоянии сколь угодно долго. В этом режиме блоком выбора режима 3 формируется интервал времени, равный по длительности измеряемому фазовому сдвигу, на это время открывается счетный вход частотомера 5 и квантующие импульсы с частотой f поступают на его счетный восод. При этом на табло частотомера устанавливается число, равное N 2irf T/HF 02ff7 ° 3,6-10. Таким образом, показание частотомера 5 равно значению 1 , выраженному в фазовой шкале. БяоК управления 7 осуществляет автоматическое подключение входов устройства 8. Формула изобрет е.н и я Цифровой фазометр, содержащий первый и второй блоки формирования прямоугольных импульсов, блок шлбора режима,

соединенный с их выходами, и блок авгоматического управления, вход которого соединен с выходом первого блока формирования, а первый выход - с третьим блока выбора режима, о г л и ч а loш 0 и с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона измеряемых входных сигналов при одновременном повышении точности 0 быстродействия, он снабжен последовательно соединенными частотомером и генератором с регулируемой частотой следования квантующих импульсов а также блоком управления, все первые

входы которого соединены со входами устройства, второй вход - с вторым выходом блока автоматического управления, а выход - с входом второго формирователя, вход частотомера соединен с выходом бло ка выбора режима.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.СМИРНОВ П, Т. Цифровые фазометры, Энергия, Л. ,1974, стр. 15-17. .i

2.Авторское свидетельство СССР № 606141, кл. Q 01 R 25/ОО, 1978.

.

K л

t/,