Двухполупериодный фазометр Советский патент 1980 года по МПК G01R25/00 

Изобретение относится к радиоизме рительной технике, а именно к устрой ствам для измерения фазовых углов между электрическими гармоническими сигналами. Известен двухполупериодный фазометр, в котором при измерении малых углов iBHOCHTCH дополнительный фазоил сдвиг 180° посредством перекрестной коммутации сформированных по нульпереходам галпульсов в однсйл из каналов фазометра Ц. Однако при измере нии малых фазовых углов показание индикатора включает систематическую пограиность, для устранения которой требуются некоторые арифметические операции, выполняемые вручную.Крйэме того, при измерении малых углов необ ходима .ручная операция включения дополнительного 180°-го фазового сдвига после предварительного определения примерной величины измеряемой разности фаз, что вносит ошибки в результат измерения, Цель изобретения - повьппение точ ности при измерении малых углов. Указанная цель достигается тем, что в предлагаемый фазометр введены две цепочки из последовательно соединенных интегратора, релаксатора и ключа, выходы каждого из котогмх подключены ко входам элемента типа ИЛИ, выход которого подключен непосредственно к управляющему входу переключателя и к третьему входу индикатора через генератор тока, вход одного из интеграторов соединен с входом интегратора, подключенного к выходу первого триггера, а вход другого интегратора соединен с выходом инвертора. На чертеже показана блок-схема двухполупериодного фазометра. Двухполупериодный фазометр содержит усилители-ограничители 1 и 2, формирователи импульсов 3-6, двухпозиционный переключатель 7, триггеры 8 и 9, индикатор 10, инвертор 11, интеграторы 12 и 13, релаксаторы 14 и 15, ключи 16 и 17, элемент типа ИЛИ 18, генератор тока 19. Фазометр работает следующим образ . Входные сигналы И и И усиливаются и ограничиваются усилителямиограничителями 1 и 2. Формирователи 3 и 5 вырабатывают импульсы тю положительным фронтам меандров, сформиррванных усилителями-ограничителями 1 и 2, Формирователи 4 и б вырабатывают импульсы по отрицательным фронтам тех же меандров, Импульсами с фомирователей 3 и 4 запускаются триггеры 8 и 9, а импульсами с формирователей 5 и 6 триггеры 8 и 9 сбрасываются. Импульсные последовательност с триггеров 8 и 9 поступают на индикатор 10, обсчет -которого пропорционален усредненной скважности этих последовательностей импульсов. При установке переключателя 7 в позицию, обеспечившощукз соединение выходов формирователей 3 и 4 соответственно со входами триггера 8 и триггера 9 (позиция Г), длительность импульсов с их выходов равна временному интервалу между одноименными нуль-переходами входных сигналов. Индикатор. 10 показывает непосредственно измеряемую разность фаз. При установке переключателя в позицию, обеспечивающую соединение выходов формирователей 3 и 4 соответственно с входами триггера 9 и триггера 8 (позиция II), импульсы, соответствующие переходам входного сигнала И через ноль от плюса к минусу и от минуса к плюсу, меняются местами на входе триггеров 8 и 9. Этим вносится дополнительный фазовый сдвиг измеряемую разность фаз.

Постоянная составляющая последовательности импульсов с триггера 8,, ваДеленная интегрирующей цепью 12, поступает на вход релаксатора 14. На вход релаксатора 15 поступает выделенная интегратором 13 постоянна составляющая пройнвертированного инвертором 11 того же напряжения с выхода триггера 8. Релаксаторы 14 и 15 срабатывают тогда, когда подаваемое на их входы напряжение соответствует скважности на входе интеграторов 12 и 13, близкой к единице. Таким образом, при разности фаз вблизи о срабатывает один из .релаксаторов 14 или 15, отпирается один из ключей 16 или 17, и через элемент типа ИЛИ 18 переключатель 7 устанавливается в позицию II.Напряжением с выхода элемента типа ИЛИ 18 включается также генератор тока 19, вырабатывающий ток, соответствующий фазовому углу 180°, но имеющий противоположный знак. Это снижает показание индикатора 10 на 180.

Таким образом, в фазометре при разности фаз между входными сигналами вблизи о автоматически вводится дополнительный фазовый ддйиг 180 который исключается из показания фазометра, и обсчет соответствует измеряемому малсмлу углу.

Формула изобретения

Двухполупериодный фазометр, содержащий два усилителя-ограничителя, к выходу одного из которых подключены первый и второй формирователи импульсов , к выходу другого - третий и четвертый формирователи импульсов, двухпозиционный переключатель, соединяющий в одной из позиций выходы первого и второго формирователя с одним из входов соответственно первого и второго триггеров, в другой позиции выходы первого и второго формирователей с теми же входами соответственно второго и первого триггеров, к другим входам первого и второго триггеров подключены соответственно выходы третьего и четвертого формирователей, индикатор, два входа которого соединены q выходами триггеров, отличаю щи и с я тем, что, с целью повышения точности при измерении малых углов, в него введены две цепочки из последовательно соединенных интегратора, релаксатора и Ключа, выходы каждого из которых подключены ко входам элемента типа ИЛИ, выход-которого подключен непосредственно к управляющему входу переключателя и к третьему входу индикатора через генератор тока, вход одного из интеграторов соединен с входом инвертора, подключенного к выходу первого триггера, а вход другого интегратора соединен с выходом инвертора .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Фиштейн A.M. Фазометр без преобразования частоты на диапазон час- тот 20 Гц - 10 МГц. Сб. Доклады Всесоюзного симпозиума Современные методы и аппаратура для измерения параметров радиотехнических цепей , Новосибирск, 1973.