Цифровой инфранизкочастотный широкополосныйфАзОМЕТР МгНОВЕННыХ зНАчЕНий Советский патент 1981 года по МПК G01R25/08 

ние приведенной погрешности измеренияv(-), « где К - коэффициент усиления опера ционного усилителя интегра тора с вклю.ченным в цепь обратной связи конденсатором С. В принятых ранее обозначениях это выражение записывается в виде (то действител Так как но, операция преобразования кода N в напряжение позволяет исключить влияние на точность измерения неста бильности опорного напряжения. Однако влияние на тот же параметр зна чения , изменяющегося в широких пределах при изменении f в диапазо не 0-360, остается и искажает результаты измерений тем сильнее, чем больше АТ}(.. Операция преобразовани кода NI- в сопротивлении это влияние никак не компенсирует. Цель изобретения - повышение точ ности фазометра. - Цель достигается тем, что в устройство введены дополнительные вент счетчик и регистр, соединенные последовательно, причем входы дополнительного вентиля подключены к выходу генератора опорной частоты и чет вертому дополнительному выходу блока управления, а выход дополнительного регистра -. к цифровому входу преобразователя код - сопротивление На чертеже показана структурная схема устройства. . Цифровой инфранизкочастотный фаз метр содержит преобразователь 1 мгновенных значений сдвига фаз между входными напряжениями и периода входных напряжений в интервалы временя, блок 2 управления, вентили 3 и 4, переключатель 5, источник 6 опорного напряжения, преобразовател 7, код - напряжение, генератор 8 опорной частоты,, счетчики 9 и 10 и регистры 11 и 12, преобразователь 13код - сопротивление, интегратор 14и нуль-орган 15. Кроме того, в состав блока 2 управления входят триггер 16, логический элемент 17 ИЛИ, инвертор 18 и вентили 19 и 20. Фазометр работает следующим образом. Напряжения V и V., между которыми измеряется сдвиг фаз f , поступают на преобразователь 1, который формирует из них (по моментам перехода через нулевое значение) два широтно-импульсных сигнала; длительность Т % одного сигнала пропорциональна периоду входных напряжений, а длительность Т (в известном устройстве значению t соответствует ATxi), другого - сдвигу фаз V . В первом такте работы кодируется широтно-импульсный сигнал с длительностью Т ; через логический элемент 17 ИЛИ блока 2 управления он поступает на управляющий вход вентиля 3 и, открывая его, разрешает поступление импульсов опорной частоты генератора 8 на вход счетчика 9 в течение интервала времени, пропорционального 7-. В момент времени t, соответствующий заднему фронту этого сигнала, код NTXсчетчика 9, пропорциональный Т, парено-сится в регистр 11 и далее поступает на преобразователь 7, который формирует его аналоговый эквивалент V0 в виде напряжения, пропорционального NTK где Ку - коэффициент преобразования; Vo - опорное напряжение источника 6 подаваемое на аналоговый вход преобразователя 7 . Одновременно с широтно-импульсным сигнгшом, имеющим длительность Ту, кодируется сигнал той же формы с длительностью Т . ЧТ06.Ы осуществить привязку одного сигнала к другому, в блоке 2 управления используется в вентиль 20, который формирует сигнал с длительностью, пропорциональной коньюнкции T&TX/ подает его на управляющий вход вентиля 4 и, открывая последний, j aspemaeT прохождение импульсов Опорной частоты генератора 8 на вход счетчика 10 в течение интервала времени, пропорционального tr . в момент времени t, соответствующий концу этого интервала, код NJ. счетчика 10, пропорциональный г , переносится в регистр 12 и с выхода его поступает на цифровой вход преобразователя 13, который формирует его аналоговый эквивалент Л в виде сопротивления, пропорционального tif. R « KRRN. (4) где KR - коэффициент преобразования, R - номинальное значение сопротивления резистора на входе интегратора 14. Во втором такте работы определяется сдвиг фаз f по методу двойного интегрирования. Для этого опорное напряжение Vj, источника 6 через переключатель 5 подается на интегратор 14 в течение интервала времени, пропорционального коньюнкции tTATy. Чтобы выделить данный интервал времени, в пределах которого один из ключей переключателя 5 (установленный в цепи источника 6 интегратор 14) должен оставаться в замкнутом положении, в блоке 2 управления пре дусмотрены инвертор 18, инвертирующий широтно-импульсный сигнал с длительностью TX вентиль 19, формирующий сигнал той же opt/tt с длительностью, пропорциональной tuTy. Задним фронтом сигнала с выхода вентиля 19 устанавливается в положение 1 триггера 16 блока 2 управ ления .и в замкнутое положение (разрешающим потенциалом с выхода триггера) другой ключ переключателя 5 (установленный в цепи преобразовате 7 - интегратор 14), при этом напряжение VQ отключается, а ко входу интегратора 14 подключается и интегрируется (с противоположным знаком) напряжение УО с выхода .преобразователя 7. В момент времени t, соответствующий нулевому значению выходного напряжения интегратора 14 срабатывает нуль-орган 15 и импульс с его выхода возврёидает триггер 16 в исходное положение. Можно показат что интервал времени At (в известном устройстве значению At соответ ствует ) , в течение которого этот триггер находился в положении 1, а вентиль 3 через элемент 17 ИЛИ блока 2 был открыт и пропускал импульсы опорной частоты генератора 8 на вход счетчика 9, пропорционален искомому сдвигу фаз f . Действитель но, из уравнения баланса зарядов ,k J rcj4 ° о следует с учетом (3) VOT - KyVoNTxAt, откуда Цифровой эквивалент N&-fc интервала времени, определяемого согласно (6), равен N,i-AiV-Kjr -. где с - коэффициент пропорциональности . J Из (2) с учетом лТ г, R K||RNf(CM. выражение 4) и следует, что изменение С не оказывает влияния на точность измерений. Таким образом, соответствующая этому влиянию погрешность исключается, а точность устройства увеличивается. . Формула изобретения Цифровой инфранизкочастотный ши- рокополосный фазометр мгновенных значений по авт. св. № 453647, о.тличающийся. тем, что, с целью повышения точности, в него введены дополнительные вентиль, счетчик и регистр, соединенные последовательно, причем входы дополнительного вентиля подключены к выходу генератора опорной частоты и четвертому дополнительному выходу блока упрагвления,. а выход дополнительного регистра - к цифровому входу преобразователя код - сопротивление. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 453647, кл. G 01 R 25/08, 12.01.73.