Цифровой фазометр Советский патент 1982 года по МПК G01R25/08 

1

Изобретение относится к фазоизмерительной технике и может быть использовано совместно с датчиками угловых и линейных перемещений, в частности в большинстве систем программного управления и цифрового отсчета.

По основному авт.св. № 859933 известен цифровой фазометр, содержащий генератор высокочастотных импульсов, блок распределения импульсов, блок синхронизации, управляющий триггер, счетчик переходов через 2й, измерительный счетчик, блок управления режимами счета, формирующий счетчик, счетчик начального измерения, блок сравнения и два элемента l .

Однако этот фазометр не позволяет производить измерение относительного изменения фазового сдвига между опорным, и измерительными сигналами с произвольно задаваемого

значения относительного фазового сдвига, что необходимо, например, при использовании фазометра в большинстве систем программного управления и цифрового отсчета.

Цель изобретения - расширение .функциональных возможностей устройства за счет создания возможности измерения относительного фазового

д сдвига между опорным и измерительным сигналами с произвольного наперед заданного значения.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой фазометр, держащий последовательно соединенные генератор высокочастотных импульсов, блок распределения импульсов и блок синхронизации, первый выход которого соединен с первым входом управляющего

20 триггера, второй выход блока распределения импульсов соединен с входом измерительного счетчика, блок управления режимами счета, перый вход которого соединен с вторым выходом блока синхронизации, второй вход соединен с выходом блока сравнения, третий вход с выходом счетчика пере ходов через 2а , а три выхода блок управления режимами счета соединены с входами измерительного счетчика и счетчика переходов через 2fi , причем выходы управляющего триггера соединены с первыми входами двух элементов И, вторые входы которых соединены с выходом блока распределения импульсов, а выходы - с входа соответственно счетчика начальных измерений и формирующего счетчика, выходы которых соединены с входами блока сравнения, а второй вход упра ляющего триггера соединен с вторым входом блока синхронизации, дополнительно введен блок предустановки, первый выход которого соединен с третьим входом счетчика переходов через 2ii , второй выход - с вторым входом формирующего счетчика, а вхо с четвертым входом блока управления режимами счета, причем третий вход элемента И соединен с третьим выходом блока синхронизации. На чертеже изображена структурная электрическая схема фазометра. Цифровой фазометр содержит генератор 1 высокочастотных импульсов, . блок 2 распределения импульсов, бло 3 синхронизации, управляющий тригге Ц, два элемента И 5 и 6, счетчик 7 начальных измерений, блок 8 сравнения, формирующий счетчик 9 блок 10 управления режимами счета, измер тельный счетчик 11, счетчик 12 пере ходов через 2|1 и блок 13 предустановки. Работа фазометра состоит в следу Блок 2 распределения импульсов выдает две последовательности импул сов , F.I сдвинутые на четверть периода и формируемые из импульсов генератора высокой частоты F, поступлении сигнала установки начал отсчета (УН) происходит его синхрЪс сигналом Ff, F . (импуль низация опорного сигнала в момент перехода через нуль последнего и обнуление этим сигналом счетчика 7 и 11). Этим же сигналом производится запись код начальной установки в счетчики 12 и 9. Причем в счетчик 9 запись прои водится в прямом или обратном коде 34 в зависимости от знака предустановки. Этим же сигналом производится запись знака в блок 10 управления режима отсчета. Элемент И 6 закрывается сигналом H-FOF -TO, где Т - длительность периода опорного сигнала. Сигнал YH FY. устанавливает управляющий триггер k в состояние Т, в состояние Разрешающий потенциал с выхода триггера 4 открывает элемент И 5 и импульсы Ff поступают на вход счетчика 7 начального измерения. Импульс (импульс измеряемого сигнала в момент перехода через нуль последнего) устанавливает триггер k в состояние О. Элемент И 5 закрывается, прекращая поступление импульсов Fy на вход счетчика 7 начальных измерений, и подает разрешающий потенциал на второй вход элемента Иб. После оконЧ-Точания импульса YHF,. пульсы РТ поступают на вход формирующего счетчика 9. При достижении в формирующем счетчике Э числа записанного в счетчике 7 начальных измерений и соответствующего начальному сдвигу фаз опорного и измеряемого сигналов на выходе блока 8 сравнения появляется импульс д.. Поскольку емкость формирующего счетчика выбирается из соотношения Гу|Г-и в нем предварительно записана информация в прямом или обратном коде, сигнал Гр Q соответственно отстает или опережает сигнал F на величину. соответствующую коду предустановки, не изменяет своего положения при альнейшем изменении положения Fj . Сигналы Гдд поступают на блок 10 управления режима счета. Блок 10 управления режимами счета дает разрешение на заполнение измерительного счетчика 11 импульсами генератора 1 высокой частоты на время, равное промежутку между импульсами о.от х Ti или F . Г и FO, от ; в зависимости от знака разности фаз этих сигналов и засылает П -1 счетных импульсов на суммирующий или вь1читающий вход счетчика 12 переходов через 2lt . При появлении п импульсов .OT промежутке между двумя импульсами j FT, или п импульсов в промежутке между двумя импульсами Гд соответствено и определяется знак фазовой разности в момент равенства нулю, содержимого сччетчика 12 переходов через 2 IT , исходя из того, на каком входе счетчика Т2 переходов через Zli появляется счетный импульс. Таким образом, в измерительном счетчике записы веется число, соответствующее относительной разности фаз оперного и измерительного сигналов относител но начальной установки в пределах t . а в счетчике 12 переходов через ZIL число пересечений фазой измеряемого сигнала опорного сигнала о, от прямом или обратном напра лении относительно начальной устано ки. Возможность измерения относите ного фазового сдвига с произвольно задаваемого значения выгодно отличает предлагаемый цифровой фазоме от известного, так как расширяет функциональные возможности устройства. В результате, при использовании фазометра совместно с датчиками линейных и угловых перемещений в большинстве систем программного 3 управления и цифрового отсчета, повышается быстродействие и производительность последних. Формула изобретения Цифровой фазометр по авт.св. № 859953, отличающийся тем, что,с целью расширения функциональных возможностей, в него введен блок предустановки, первый выход которого соединен с третьим входом счетчика переходов через 21, второй выход - с вторым входом формирующего счетчика, а вход - с четвертым входом блока управления режимами отсчета, причем третий вход второго элемента И соединен с третьим выходом блока синхронизации. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР «f 859953, кл. G 01 R 25/0t, 1980.