Цифровой фазометр Советский патент 1979 года по МПК G01R25/08 

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в электронике, в системах автоматизации измерительных процессов, приборостроении. Известен цифровой дифференциалы1ый фазо метр, содержащий автоматический переключатель, последовательно соединенные фазовьш детектор, сумматор напряжений, преобразователь напряжения в число импульсов И реверсзшньш счетчик импульсов с цифровой индакацией, генератор тактовых импульсов, маейпабньш блок, электронный ключ, цифроан бгббы преобразователь, регистр с цифровой индикацией, потенциальную и мноторазрядную импуль но-потенциальные схемы совпадений к pacitpeделитель илдаульсов. Устройство снабжено также тумблером и двумя дополнительными триггерами 1. Недостатком такого устройства является то, что оно имеет пониженную точность измерения из-за невозможности реализации идентичности характеристик каналов фазового детектора, сложноВ эксплуатации и изготовлении. Известен также цифровой фазометр, со дер-, жащий формирователи сигналов перехода опорйого и ибй Ъдуё1йегРЬ 11апряж ений через нулевые значения, триггер управления счетом, 1риггер въщелйсия периода опорного напряжения, генераторы гашообразного напряжения, сравнивающие устройства, схему совпадения, счетчик с отсчетным устройством, дополнительньм счетчик, делитель ;тпр яЖения генератор; ступенчато изменяющегося напряжения 2J. Недостатком такого цифрового фазометра является то, что им можно измерять фазовые сдвиги исследуемых сигналов только на определенной частоте, так как с изменением частоты возрастает погрешность измерения за счет пойояйства скорости нарастания линейно 13меняющбгося напряжения. Кроме того, сам принцип Вьщеления и обработки разности .фаз исследуемых сигналов, заложейньш в данном гщфровом фазометре, не .обеспечивает вькокую точность и скорость измерения, так Kak feHepaftipii пилообразного напряжения не являются стабильной частью схемы. Целью изобретения является расширение диапазона частот исследуемых сигаалов и повышение, точности измерения. Поставленная цель достигается тем, что фазометр, содержащий формирователи входных сигналов последовательно соединенные цифроаналоговый прео разователь и элемент совпадения, а также счетчик импульсов, снабжен формирователем временнс го интервала, выход которого подключен ко входу введенного интегратора за период, делителем частоты, подключены ко второму формирователю входного сигнала, к формирователю временне го интервала и к эле менту совпадения, при этом 1выхЬд делителя частоть соединен со входом цифроаналогового пpeoбpaзoвaтeЛv, выход интегратора за период со.вторым входом компаратора, а второй вхо формирователя временного штервала соединен с выходом первого формирователя входного сигнала, выход элемента совпадения пЬдсоединен к последовательно соединенным счетчику импульсов, дешифратору, блоку памяти и инди катору, причем вторые входы счетчика и блок памяти объединены и подключены к выходу делителя частоты.: На чертеже представлена фу1жциональная . схема цифрового фазометра; - . Цифровой фазометр с6с1оит из двух вден1ИЧНЫХ формирователей входных сигналов 1, 2, формирователя временного интервала 3, делителя частоты 4, цифроаналогового npeo6pai зователя 5, -интегратора за период 6, компаратора 7, элемента совпадения 8, счетчика имрульсов-9, дешифратора 10, блока памяти 11 ииндикатора 12. . . ;-, , v Цифровой фазометр pa6oTaet следующим образом. , На входы Fj. и Рц подаются исследуемые сигналы.. Формирователи 1 и 2 преобразоэзывают С31нусбидальный сигнал в меандр с сохране нием сдвига фазы исследуёмьк сигналов. В формирователе 3 происходит выделение информации о разности фаз в виде импульса, длительность которого п ропорциональна сдвигу фаз исследуемых сигналов. В следующем каскаде, в интеграторе за период б импульсы преобразуются в постоянный уройень, пропорциональный длительности импульсов. Преобразователь 5 формирует пилообразный ступенчатый сигнал,количество ступенек которого зависит от коэффициента деления делителя 4 для последующего сравнения его на компардторе 7 с уровнем сигнала, приходящим из интегратора 6. На вьссоде компаратора 7 выделяется при сравнении импульс, длительность которого пропорп гональна постоянной сост,авляющей, полученной в интеграторе за период 6 и коэффициенту деления делителя 4, так как коэффициент деления делителя 4 - величина постоянная, то длительность импульса пропор1даональна разности фаз исбтедуемых сигналов. Этим достигается перенос информации о разности фаз в более низкую область частот и синхронизация ее импульсами F(f Сформированный импульс поступает на элемент совпадения 8 и разрешает прохождение импульсов частоты Рк-на счетчик импульсов 9. Сброс счетчика происходит импульсами с делителя 4. Информация со счетчика импульсов 9 дешифрируется в дешифраторе 10, поступает в блок 11 с последующим вьшодом на индикаторы 12.. Предложенный цифровой фазометр позволяет производить с высокойточностью измерение сдвига фаз сигналов в широкой полосе частот. ., . Фазометр прост в эксплуатации. Формула изобретения Цифровой фазометр, сод:ержащий форшроватёли входных сигналов, последовательно соединенные цифроаналрговьш преЬбразователь, кОмпаратор и элемент совпадения, а также счетчик импульсов, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона частот и повьпцения точности измерения, он снабжен формирователем временного интервала, выход которого подключен ко входу введенного интегратора за период, делителем щстоты, подключенным ко второму формирователю входного сигнала к формирователю временного интервала и к элементу совпадения, при этом выход делителя частоты соединен со входом цифроаналогового преобразователя, выход интегратора за период - со вторым входом компаратора, второй вход формирователя временного интервала соединен с выходом первого формирователя входного сигнала, а выход элемента совпадения подсоединен к последовательно соединенным счетчику импульсов, дешифратору, блоку намята и индикатору, причем вторые входы счетчика и блока памяти объединены и подключены к выходу делителя частоты. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.j TOpCK:oe свидетельство СССР N361447,, кп. G 01 R 25/04, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР №488163, кл. G 01 R,25/00, 1974.. ,