Устройство для измерения разностифАз Советский патент 1981 года по МПК G01R25/00 

1

Изобретение относится к фазоизмерительной технике и предназначено для измерения разности фаз между двумя гармоническими сигналами при наличии помех и возможном прерывании сигнала в дальномерных устройствах.

Известны цифровые фазометры, в которых точность измерения при наличии помех повЕ пиается за счет усреднения результатов измерений за несколько периодов исследуемых сигналов l3 .

Недостатком этих устройств является их конструктивная сложность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерения разности фаз двух гармонических сигналов, содержащее фазоциОровой преобразователь и отсчетное устройство, анализатор длительности пачек импульсов, счетчики, схему коррекции и цифровой накопитель, один из входОв которого соединен с выходом фазоцифрового преобразователя, а другой с выходом схемы коррекции, выходь которого связаны с выходами счетчиков, анализатора и накопителя,причем вход анализатора подкл очен к

выходу фазоцифрового преобразователя, а его выход - к входам счетчиков 23Существенным недостатком этого устройства является малость допустимой для данного устройства зоны девиации фазы исследуемых сигналов (+45), обусловленной воздействием помех, и, следовательно,

0 низкая помехоустойчивость устройства.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости устройства путем расширения допустимой зоны 5 девиации фаз исследуемых сигналов, обусловленной воздействием помех при одновременном обеспечении работоспособности устройства в условиях кратковременного пропада0ния исследуемого сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения разности фаз,, содержащее фазоцифровой преобразователь, счетчик,

5 цифровой накопитель, блок отсчета, блок коррекции, причем один из выходов фазоцифрового преобразователя соединен с первым входом цифрового накопителя, ко второму входу

0 которого подсоединен блок коррекции, а выход соединен с блоком отсчета, введены блок выделения первого измерительного интервала, блок эапомин ия, блок вычитания и блок сравнения кодов, причем вход блока выделения первого измерительного интервала соединен с третьим выходом

е

азоцифрового преобразователя, а выход - с одним ИЗвходов блока запоминания, второй вход которого соединен с выходом счетчика, а выход с одним из входов блока вычитания, другие входы которого соединены с выходом фазоцифрового преобразователя и выходом счетчика, вход блока сравнения кодов соединен с выходом блока -Вычитания, а выход - со входом блока коррекции, вход счетчика соединен со вторым выходом фазоцифрового преобразователя, а его выход соединен с третьим входом цифрового накопителя.

На чертеже представлена блок-схема устройства для измереьшя разности фаз .

Устройство содержит фазоцифровой преобразователь 1, счетчик 2, цифровой накопитель 3, блок 4 отсчета, блок 5 выделения первого измерительного интервала, блок, б запоминания, блок 7 вычитания, блок 8 сравнения кодов, блок 9 коррекции.

Устройство работает следующим образом. Измерение разности фаз ведется по п периодам исследуемых сигналов. Исследуемые сигналы, представляющие собой смесь сигналов с помехой, поступают на фазоцифровой преобразователь 1, в котором происходит преобразование фазового сдвига в каждом периоде исследуемых сигналов в определенное количество (пачку) счетных нмпу;1ьоов, которое-подсчитывается счетчиком 2. В, первом периоде исследуемых сигналов с выходов фазоцифрового преобразователя 1 поступает сигнал, закрывающий цифровой накопитель 3 и блок 7 вычитания, одновременно на блок 5 выделения первого измерительного интервала поступает управляющий сигнал, в результате чего на его выходе образуется сигнал, соответствующий первому периоду исследуемых сигналов, открывающий блок запоминания, куда записывается результат измерения разности фаз в первом периоде со счетчика 2. Далее, начиная со второго периода исследуемых сигналов, с выхода фазоцифрового преобразователя 1 поступают сигналы, открывающие цифровой накопитель 3 и блок 7 вычитания и одновременно закрывающие блок 5 выделения первого измерительного интервала. В результате этого, результаты измерения разности фаз в каждом из периодов исследуемых сигналов начиная со второго и до п-го, после подсчета счетчика 2 записываются

в цифровой накопитель 3 и одновременно поступают на блок 7 вычитания где определяется разность между результатами измерения разности фаз в первом периоде исследуемых сигнал и результатом, полученным в каждом последующем периоде до п-ого. Код, соответствующий абсолютной величине разности, поступает на блок 8 сравнения кодов, где производится сравнение с кодом, соответствующим фазовому сдвигу 180° и вырабатывается сигнал,управляющий блоком 9 коррекции, который вырабатывает сигнал коррекции результата, записанного в цифровом накопителе 3.

Коррекция осуществляется следующим образом.

Запись одного импульса со знаком плюс в разряд цифрового накопителя

,3, соответствующий

-, производит|СЯ при условии, что результат, за|писанный в блоке 6 запоминания, лежит в интервале 180-360-, а сравниваемый результат, поступающий на другой вход блока 7 вычитания, лежит в интервале и что результат на выходе блока вычитания больше 180 . Один импульс со знаком минус в разряд, соответствующий , записывается при условии, что результат, записанный в блоке запоминания,лежит в интервале а cpaвнивaeIvIЫй результат, поступающий на другой вход блока 7 вычитания. лежит в интервале 180 -360°, и что результат на выходе блока вычитанргя больше по абсолютной величине 180°, а знак ргпности - минус,.

Введение в пред- агаемое устройство для измерения разности фаз блока выделения первого измерительного интервала, блока запоминания,блока вычитания, блока сравнения кодов позволяет расширить допустимую для данного устройства зону девиации фаз исследуемых -сигналов, обусловленной воздействием помех до +90, а следовательно, повысить помехоустойчивость при одновременном обеспечении его работоспособности в условиях кратковременного пропадания сигнала.

Формула изобретения

Устройство для измерения разности фаз, содержащее фазоцифровой преобразователь, счетчик, цифровой накопитель, блок отсчета, блок коррекции, причем один из выходов фазоцифрового преобразователя соединен с первым входом цифрового накопителя, кр второму входу которого подсоединен блок коррекции, а выход соединен с блоком отсчета, отлича.ющее с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, оно снабжено

блоком вьщеления первого измерительного интервала, блоком запоминания, блоком вычитания и блоком сравнения кодов, причем вход блока вьщеления первого измерительного интервала соединен с третьим выходом фазоцифрового преобразователя, а выход с одним из входов блока запоминания, второй вход которого соединен с выходом счетчика, а выход - с одним из входов блока вычитания, другие входы которого соединены с выводом фазоцифрового преобразователя и выходом

счетчика, вход блока сравнения кодов соединен с выходом блока вычитания, а выход - со входом блока коррекции, вход счетчика соединен со вторым выходом фазрцифрового преобразователя, а его выход соединен с третьим входом цифрового накопителя.

Источники информации, принятые во внимание при .экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

№ 216841, кл, G 01 R 25/00, 18.08.66.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 330401, кл. G 01 R 25/04, 26.06.70,