Цифровой фазометр среднего значения Советский патент 1982 года по МПК G01R25/00 

(54) ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР СРЕДНЕГО ЗНАЧЕНИЯ

Изобретение относится к-электроизмерительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах для измерения среднего значения фазовых сдвигов.

Известен цифровой Фазометр среднего, значения, содержащий формирователи ,.четыре триггера и четыре элемента И ij.

Недостатком фазометра является сложность конструкции, обусловленная в частности, использованием четырех триггеров и схем .совпадения.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство, содержащее формирователи, выход первого из которых подключен- к. счетному входу первого триггера, инверсный выход которого соединен с. одним из входов, первого злемента И, второй триггер, выходы которого соединены с первыми входами второго и третьего злементов И, вторые входы которых связаны с выходом калибратора времени измерения среднего значения фазовых сдвигов, третьи входы - с выходом генератора счетных импульсов, а выходы - с входами сложения и вычитания реверсивного счетчика, третий триггер

и четвертый элемент И, причем выход второго формирователя подключен к счетному входу третьего триггера, прямой выход которого соединен с одним из входов четвертого элемента И, дфугие входы первого и четвертого зпементсов И соединены с выходами ; формирователей, а выходы - с входг1ми второго триггера С2.

10

Недостатком этого фазометра является сложность конструкции, обусловленная, в частности, использованием трех триггеров и четырех сх«л совпадения..

15

Целью изобретения является упрощение конструкции фазометра.

Цель достигается тем, что в устрой стве, coJGiepжa дeм формирователи, выход первого из которых подключен

20 к счетному входу первого триггера, инверсный выход которого соединен с одним из входов первого.элемента И, второй триггер, выходы которого соединены с первьми входами второго и

25 третьего элементов И, вторые входы которых Связаны с выходом калибратора времени измерения, третьи входы с выходом генератора счетных икшульсов, а выходы - с входами сложе30ния и вычитания реверсивного счетчика, выходы первого формирователя и первого элемента И подключены к входам второго триггера, а выход второго формирователя - к другому входу первого элемента И.

На фиг.1 показана структурная схе ма устройства; на фиг.2 - временные диaгpa rмы, иллюcтpиps oщиe принцип работы.

Цифровой фазометр среднего значения содержит формирователь 1,.выход которого подключен к счетному вх ду триггера 2 и к одному иэ входов (S) триггера 3, формирователь 4, выход которого подключен к одному из входов элемента И 5, другой вход которого подключен к инверсному выходу триггера 2, а выход - к другому входу (R) триггера 3, и элементы И б и 7, одни входы которых подклю.чены к выходам триггера 3, другие входы - к выходу калибратора времени измерения среднего значения фазовых сдвигов, третьи входы - к выходу генератора счетных импульсов (не показан), а выходы - к входам сложения и вычитания реверсивного счетчика 8..

Устройство работаё т следующим обрзом.,

Входные сигналы 1% и U поступают на формирователи 1 и 4, которые в моменты времени, соответствующие переходav указанных сигналов через нулевое значение в определенном направлении, например из отрицательной области в положительную, формируют импульсы (фиг.2, а и б соответственно; для удобства и наглядности изложения все импульсы йронумерованы) . : Первый импульс (1) с выхода формирователя 1 устанавливает триггер 2 по счетному входу в положение , при котором на его единичном выходе - высокий потенциал, соответствующий логической (фиг.2, в) а на нулевом - низкий, соответствующий логическому (фиг.2, г). Этот же импульс устанавливает в положение Ч триггер 3 по входу S (фиг.2, е), при этом элемент И 6 пропускает счетные импульсы, следующие с частотой ёо на вход сложения (+) реверсивного счетчика 8 (фиг.2,ж при наличии разрешающего потенциала с выхода калибратора времени измерения Тр среднего значения фазовых сдвигов (фиг.2,и).

В момент времени, соответствующий появлению первого импульса (l ) с выхода формирователя 4 (элемент И 5 закрыт, так как один из его входов соединен с инверсным выходом триггера 2 , а на этом выходе в данный момент времени - низкий потенциал, близкий к нулю; фиг.2, г), поэтому указанный импульс не пройдет на вход R триггера 3.

Второй импульс (2) с выхода формирователя 1 перебрасывает триггер 2 по счетному входу в исходное положение О , при котором на его прямом выходе - низкий потенциал (фиг.2.,в), а на инверсном - высокий (фиг.2, г), подготавливающий элемент И 5 для прохождения второго имПульса (2) с выхода формирователя 4, Когда этот формирователь срабатывает, второй импульс (2) с его выхода проходит через элемент И 5 (фиг.2,д) на вход R триггера 3 и перебрасывает последний в положение О ; на прямом выходе триггера 3 теперь низкий потенциал (фиг.2, е), а на инверсном - высокий, поэтому элемент И 7 пропускает счетные импульсы, следующие с частотой f на вход вычитания (-) реверсивного счетчика 8 (фиг.2,э до момента появления третьего импульса (3) с выхода формирователя 1.

Дальнейшая последовательность операций аналогична рассмотренной выше.

Число счетных импульсов, накопленных в счетчике за время измерения

N kU27r4f)-(2ft:- /i),

где k - число усредняемых периодов входных сигналов, фазовый сдвиг f между которыми измеряется.

Таким образом, за счет введения новых связей предложенное устройство обеспечивает тот же результат, что и известное, при одновременном .упрощении конструкции фазометра (в нем меньше триггеров и схем совпадения) и сохранении всех метрологических характеристик.

Формула изобретения

Цифровой фазометр среднего значения, содержащий формирователи, выход первого из которых подключен к счетному входу первого триггера, инверсный выход которого соединен с одним из входов первого элемента И, второй триггер, выходы которого соединены с первыми входами второго и третьего элементов И, вторые входы которых связаны с выходом калибратора времени измерения, третьи входы - с выходом генератора счетных импульсов, а выходы - с входами сложения и вычитания реверсивного счетчика, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции фазометра, выходы первого формирователя и первого элемента И подключены к входам второго триггеpa, а выход второго форьлярователя к другому входу первого элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Наука,1979, с.231, рис. 7.4.

2.Авторское свидетельство СССР №473121, кл. G 01 R 25/00, 1975.