Измерительный преобразователь фаза-код Советский патент 1979 года по МПК H03K13/20 

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ФАЗА-КОД

1

Изобретение относится к области радаоизмеритепьной техники и может быть использоваио в фазовых информационно-измерительных системах.

Известны преобразователи фаза-код, в которых для исключения фазовой неидеиттности преобразовательных каналов применяются коммутационные преобразователи сравниваемых по фазе сигналов 1.

Однако в этих устройствах схемы коррекции погрешностей предусматривают прерьша1Ше процесса преобразования фазового сдвига между входными сигналами, что в ряде случаев при использовании преобразователя фазы в автоматических системах контроля и управления недопустимо.

Для устранения этого недостатка использую преобразователь фаза-код с параллельной кор-; рекцией погреишости, который по своей технической сущности наиболее близок к предложениому и позтому выбран в качестве прототипа. В данном преобразователе дополнительно введен канал коррекции, содержащий преобразо.вательный канал, аналогичный основным каналам, и преобразователь фазового сдвига в напряжею1е постоянного тока 2.

В указанном устройстве преобразование фазового сдвига между входными сигналами осуществляется непрерывно. Одновременно

входные сигналы поочередно и периодически поступают на вход третьего канала, а на вход дополнительного фазового преобразователя с той же частотой переключения подаются попеременно сигналы с выходов основных преобразователькых каналов. На выходе фазового преобразователя образуется переме1шое напряжение частоты коммутации, амплитуда которого пропорциональна разности фазовых сдвигов, вносимых основными преобразовательными

каналами. Этот сигнал усиливается, выпрямляется, сглаживается и. используется для перестройки фазовой характеристики одного из основных преобразовательных каналов.

Однако получение управляющего сигнала,

пропорционального фазовой неидентичнрсти основных каналов, требует непрерывной коммута 1ДШ сигналов в канале коррекции и аналоговогопреобразования (усиления, выпрямления 3 и сглаживания) переменного напряжения часто ты коммутации. Поскольку частота коммута ции в соответствии с принципом работы устройства должна быть значительно меньше частоты входных сигналов, то выполнение акалоговых преобразований в канале коррекции требует применения сглаживающих фильтров с большими постоян}п 1ми времени. Это обстоя ельство существенно ограничивает быстродействие преобразователя в целом, затрудняет его применение в. диапазоне низких и ннфранизких частот. Целью настоящего изобретения является по вышение быстродействия. Прставленная цель достигается тем, что в преобразователь, содержащий три преобразовательных канала, первый 1феоС азоватепь фазов го сдвига в число импульсов, один вход кото рого подключен к выходу первого канала, а второй - к выходу второго канала, два автоматических переключателя и блок управления, соединеиньш с упрааляюшимн входами автоматических переключателей, прк этом первый вход первого автоматического переключателя подключен ко входу первого канала, второй вход - ко входу второго канала, а выход - ко входу третьего канала, первый вход второго автоматического переключателя соединен с выхо дом первого канала, а второй вход с выходом второго канала, дополнительно введены последов тельно соединенные второй преобразователь фазового сдаига в число импульсов, реверсивнь Й счетчик, регистр памяти и вычитающий счетчик, управляющие входа которых соединены с блоком управления, пятый выход к6то{Х}ГО связан с установочным входом реверсивного счетчика, шестой выход - с третьим входом первого преобразователя фазового сдвига в число импульсов, выход которого в свою очередь соединен со счетным входом вычитшощего счетчика, при этом один вход второго преобразователя .фазового сдвига в шсло импульсов подключен к, выходу второго переключателя, а второй вход - к выходу третьего канала. Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлен блок-схема измеритель иого преобразователя фаза-ко д. Преобразователь содержит преобразовательные каналы 1, 2 и 3, первый и второй преобразователи 4 и 5 фазового сдвига в число импульсов, первый и второй автоматические пе| еключатели 6 и 7, реверсивный счетчик 8, регистр 9 памяти, вычитающий счетшк 10, блок И т1равления.. Входные сигналы ,„ () S-Jn( i) яортупают соответствеш на входы преобразовательных каналов 1 и 2, выходы которых соединены с соответствуг шими входами преобразователя 4. Выход преобразователя 4 подключен к счетному входу вычитающего счетчика 10. Блок управления 11 соединен с управляющими входами переключателей 6 и 7, с управляющими входами последовательно соединенных преобразователя 5, счетчика 8, регистра памяти 9 и вычитающего счетчика 10, с установочным входом счетчика 8 и с третьим входом преобразователя 4. Один вход преобразователя 5 подключен через канал 3 и переключатель 6 ко входам каналов 1 и 2, а другой вход через переключатель 7 к выходам каналов 1 и 2. В регистр реверсивного счетчика 8 занесен код, соответствующий NO и лпульсам и пропорциональный фазовому сдвигу в 360 при N NO, где N - емкость счетчика 8. Цикл преобразовашм состоит из трех тактов. В первом такте на вход реверсивного счетчика 8, работающего в режиме вычитани(г, проходит количество импульсов N Ky Ij-l), где KS - крутизна преобразователя 5, а Hj и фазовые сдвиги, вносимые преобразовательными кайалами 3 и 1. Во втором такте переключатели 6 и 7 переключаются блоком 11 в другое положение. При этом иа вход счетчика 8, переведенного сигаалами блока управления И в режим еложение , поступает количество импульсов a«K5( «, - фазовый сдвиг, вносимьш каналом 2. В результате двух тактов преобразования в регистре счетчика 8 зафиксируется в виде кода чиспо шлпульсов, равное ftfa NO-KS(H - )- - fa) -Ч,К5(«Ц-%) . В коиие второго. такта этот код по сигналу i блока 11 переносится в регистр 9 и регистр вычитающего счетчика 10. В третьем такте во сетналу блока 11 осуществляется преобразование фазового сдвига между входными напряжениями Uj и Uj. При этом на вход вь1читающего счетчика 10 проходит число импульсов Nil К (Р -Hj - Ч г ), где К крутизна преобразователя 4. Тогда в репйггре счетчйка 10 в виде кода зафиксируetcia число импульсов, равное ,(«B,- ( M -%- 4%), ЕСЛИ выбрать , то N5 H360° K()KI:360°-(.