Цифровой фазометр Советский патент 1981 года по МПК G01R25/08 

(54) ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР

Изобретение относится к измеритель ной технике и может быть использовано для измерения разности фаз двух гармо Ш1чес1шх колебаний одинаковой частоты. Известен цифровой фазометр, содержащий формирователи, схемы совпадения у1фавляи)щий триггер обратного счета, триггер прямого счета, генератор и реверсивный счетчик tOДанный фазометр не делает прямого отсчета измеряемой величины в градусах. « Наиболее близок к предлагаемому цифровой фазометр для измерения мгновенного значения сдвига фаз, состоящий из д&ух формирователей, двух ключей, генератора образцовой частоты, реверсивного c4et4HHa, блока управле ния, триггера, схемы совпадения, делителя частоты на 360, регистрирующего счетчика, причем суммирующий вхо счетчика подключен через один из ключей к генератору образцовой частоты. вычитающий вход - к тому же генератору через второй ключ и делитель часто ты, выход счетчика через триггер подключен ко второму входу второго ключа и к первому входу схемл совпадения, второй вход которой соединение одним из формирователей импульсов а выход cxeMd совпадения подключен к регистрирующему счетчи|су, блок .управления выходами подключен ко второму входу триггера и к одному из входов первого ключа 2.|. Данный фазометр за время Т являющееся временем измерения, которое много больше периода измеряемого сигнала, измеряет разность фаз только один раз. Данный фазометр, относящийся к классу фазометров с временем измерения, много большим периода, имеет недостаток фазометра с временем измерения за период - отсутствие усреднения погрещиости квантования. Цель изобретения - повышение точности измерения - достигается за счет того, что в известный фазометр, содер жащий два фо1)мирователя сигналов, вых .цы которых соединены со входами элект ронного ключа, генератор, выход которого подключен к третьему входу злект ронного ключа, делитель частоты, реве сизный счетчик и счетчик импульсов, соединенный с выходом электронного ключа и блока управления, введены управляемый делитель частоты, два регистра и блок интервала измерения, причем одкн из входов управляемого делителя частоты соединен с выходом генератора, а второй через первый регистр - с выходом счетчика импульсов, второй выход блока управления соединен с одним из входов первого регистра, а выход управляемого делителя ча ты через делитель частоты - с одним из входов второго регистра и блока интервала измерения, два других входа которого соединены с выходами формирователей, а выходы - со входами реверсивного счетчика, выход которого соединен с другим входом второго регистра. На чертеже представлена функционал ная схема цифрового фазометра. Цифровой фазометр состоит их двух формирователей 1, 2,электронного ключа 3, генератора 4, счетчика 5, блока 6 управления, регистра 7, управляе мого делителя частоты 8, делителя час тоты 9, блока 10 интервала измерения реверсивного счетчика 11 и регистра Цифровой фазометр работает следующим образом. Формирователи 1, 2 входных сигналов в моменты прохождения мгновенных значений напряжений UiH Улчерез нуль вьщают управляющие импульсы, которые открывают электронный ключ 3 на врем ,1 T/j пропорциональное измеряемому сдвигу фаз V)( . . Данный промежуток времениIT измеряет ся- заполнением квантующими импул сами с периодом TO от генератора 4, число которых считывается счетчиком 5.. Число импyJ ьcoв N/ , подсчитанное счетчиком 5, ,/To Принимая во внимание, что -3,6.fo-t;,x, получим Э,6-Ю х г -1 гдех-- - частота исследуемых напряжений а и и 2 . После подст.анов1р1 в выражение (1) найденного значения получим: м,-,„Л... 3, После измерения f)( двоичный код из счетчика 5 импульсом, сформированным в блоке управления 6 по заданному фронту переносится в регистр 7, выход которого управляет коэффициентом деления управляемого делителя частоты 8, после чего импульс с блока управления 6, сформированный по заднему фронту предыдущего импульса, сбрасывает счетчик 5 в нуль. Частота с выхода генератора 4 после управляемого делителя частоты В и делителя частоты 9 будет име.ть период Zr,5N 3,6-10 Учитывая выражение (2), получим ,б.„ГТо ° Одновременно импульсы входного напряжения, предположим U,, через блок .интервала измерения 10, который определяет, в каком интервале лежит fy 0180 или 180-360 , подсчитываются реверсивным счетчиком II, в первом случае по прямому счету, во втором - по обратному. Каждым импульсом с выхода делителя . частоты 9 код с реверсивного счетчика 11 переносится в регистр индикации 12, а через блок интервала измерения 10 импульсом, сформированным по заднему фронту импульса с делителя 9, в счетчике 11 устанавливается нуль, если О «SX 180, или 360°, если 180 360.1 Таким образом, импульсы входной частоты подсчитываются реверсивным счетчиком II за интервал времени . В реверсивном счетчике 11 и, следова-ч тельно, в регистре 12 будет за4мксировано число импульсов Na- i s Принимая во внимание (З) , получим N2 {Vx/l4),t-т.е. число импульсов будет равно непосредственно сдвигу фаз в градусах.