Цифровой фазометр Советский патент 1980 года по МПК G01R25/08 

(54) ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР

Изобретение относится к измерительной технике и может быть и--пользовано при построении устройств автоматического контроля. Известен цифровой фазометр, содержащий входные формирователи, вентили, триггеры управления, реверсивный счетчик, генератор эталонной частоты, электронный ключ и регистрирующий счетчик 1 . Устройство характеризуется невысоким быстродействием, так как информация о моментах перехода входных сигналов через макси мальные значения формируется через период, т.е. с частотой Fc/2 и невысокая помехоустойчивость из-за сбоя триггерных устройств при воздействии широкополосных щумов. Известен также фазометр, содержащий гене ратор счетных импульсов, делитель частоты, электронный ключ, регистрирующий счетчик, а также два идентичных канала, включающих формирующее устройство , счетчик, схемьг срав нения кодов, триггер и регистр памяти 2. Недостатком данного фазометра шляется необходимость наличия для его реализации зна чител -чых аппаратурных затпат. Целью изобретения является повыщение его надежности. Достигается это тем, что в цифровой фазометр, содержащий эталонный генератор, соединенный через делитель частоты и непосредственно с электронным ключом регистрирующий счетчик, формирователи в каждом из каналов и триггер, введены по каждому каналу два элемента совпадения, объединенные входы которых подключены к формирователю, а другие ВХОДЫ соответственно к вторым выходам делителя частоты и эталонного генератора, и реверсивный счетчик, вход тфямого счета которого подключен к выходу первого элемента совпадения, а вход обратного счета - к выходу второго элемента совпадения, выход связан с входом электронного ключа и с одним из входов триггера, другой вход которого подключен к формирователю, а выход - к сбросовому входу реверсивного счетчика. На чертеже дана структурная схема цифрового фазометра. Предлагаемый фазометр содержит эталонный генератор 1, делитель частоты 2, электронный ключ 3, регистрирующий счетчик 4, а также два идентичных канала 5 и 6, включающих в себя формирователь 7, два элемента совпадения 8 и 9, реверсивный счетчик 10 и триггер 11. Фазометр работает следующим образом. С приходом положительного выброса, т.е. первого полупериода входного .сигнала, элемет совшдения 8 открьшается и через него с одного из выходов делителя частоты 2 на вход прямого счета реверсивного счетчика 10 приходят импульсы с частотой в два раза меньшей частоты эталонного генератора. С приходом отрицательного выброса, т.е. второго полупериода входного сигнала, элемент совпадения 8 закрывается, а элемент совгадения 9 открывается и пропускает через себя импульсы с выхода эталонного генератора 1 на вход обратного счета реверсивного счетчика 10. Ввиду того, что частота импульсов, поступающих на вход обратного счета счетчика 10, в два раза больше частоты импульсов, пришедших на вход прямого счета, то импульс, появившийся на выходе счетчика 10, будет попадать в середину отрицательного выброса, т.е. совпадать с наложением максимума исследуемого сигшла. Выходной импульс со счетчика 10 поступает на вход триггера 11 и опрокидывает его в состояние нуль, сбрасьтающсе счетчик 10. Следующий положительный выброс входного сигнала своим передним фронтом опрокидьгоает триггер 11 в единицу, и процесс работы фазометра повторяется. Таким образом, выходные импульсы счетчик 10 будут совпадать с положением максимума . исследуемого сигнала и частота их будет равна частоте исследуемого сигнала. Импульсы привязки к моментам перехода исследуемых сигналов через максимальные значения с выходов счетчиков 10 поступают на входы электройного ключа 3, открывая его на время, пропорциональное фазовому сдвигу, чему соответствует количество эталонных импульсов. протледших через ключ на вход регистрирующего счетчика 4. Путем выбора известных соотношений между временем измерения, задаваемым делителем 2, и частотой эталонного генератора обеспечивается отсчет результатов измерения непосредственно в градусах фазы. Таким образом, шстоящий фазометр является более простым по своему схемотехническому построению, т.е. более надежен в работе при сохранении без изменения параметров присущих его прототипу. Формула изобретения Цифровой фазометр, содержащий эталонный генератор, соединенный через делитель частоты и непосредственно с электронным ключом, регистрирующий счетчик, формирователи в каждом из каналов и триггеры, отличаю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности фазометра, в него введены по каждому каналу два элемента совпадения, объединенные входы которых подключены к формирователю, а другие входы соответственно к вторым выходам делителя частоты и эталонного генератора, и реверсивный счетчик, вход прямого счета которого подключен к выходу- первого элемента совпадения, а вход обратного счета - к выходу второго элемента совпадения, выход связан с входом электронного ключа и с одним из входов триггера, другой вход которого подключен к формирователю, а выход - к сбросовому входу реверсивного счетчика. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе Ь Авторское свидетельство СССР № 311214, кл. G 01 R 25/08, 1970. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2368777, 03.06.76 (прототип).