SU424085A1 - Фазометр - Google Patents

Description

1

Изобретение отнооитс  к фазоизмерительной технике. Известен ф азометр, содержащий олорлый и измерительные каналы, состо щие каждый из последовательно соединенных форМирощател  и делител  частоты, лодклЮченных выхода.м.и- к фазочувств1ителыной схе.ме, два последю;вательн0 включевных электронных ключа, один из которых входами св зали с выходами фазочувствителыной схемы и генератора имюульсоВ, а второй ключ соединен с врем задающей схемой и счетчико м.

Недостаткам известных фазометров  .вл етс  наличие «мертвой зоны вблизи нул .

Цель изобретени -новыщение точности иэмерен.и  фазы вблизи нул , упрощение схемы и -повышение надеж ности фазометра.

Это достигаетс  тем, ч:то предлагаемый фазометр снабжен двум  схемами совпадени , двум  дюполнительньими фор..мировател ми и триггером, лричем выход первой схемы совпадени , подключенной одним входом к выходу формировател  опорного капала, а вторым-- к выходу врем задающей схемы, соединен со входом нервого дополнительного формировател , выход последнего св зан со входом устан101нки «О триггера, вход установки «1 которого нодключен к выходу второй схемы совладени , имнульоный вход которой подключен к выходу формировател  измерительного канала, а потенци альный управл ющий вход через интегрнрующую цепь - к выходу установки «1 триггера, один из выходов которого через второй дололнительный формирователь подключен ко входу установкой «О делител  частоты измер1ИтельНого канала. На фн1Г. 1 изображена блoк-cxe ia предлагаемого фазомсгра; па фиг. 2 - врс.мсн-пые диаграм .мы.

Фазометр состоит нз фор;миров атслей 1 и 2,

делителе ч астоты 3 и 4. фазочуВСтвИ1тельной схемы 5, электроп:пых ключей б и 7, счетчнка 8, генератора импульсов 9, врем задающ-ей схемы 10, схем совпадени  11 и 12, формирователей 13 и 14, интегрирующей неп-и 15 и

триггера 16.

Врем задающ-а  схема 10 имеет выходы 17 и 18.

Временные диаграммы, показанные на фиг. 2, иллюстрнруют работу фазо.мерра. Здесь

а - нйитульсы на выходе формировател  1, б - имлульсы па выходе 17 врем задающей схемы 10, е - имлульсы на выходе 18 врем задающей схемы 10, г - имлульсы на выходе формировател  13, ( -Импульсы на выходе делител  частоты 3, е - и мпульсы ла выходе формировател  2, ж - и.мпульсы на выходе триггера 16, з - суммарна  элюра напр жений ла обоих входах иматульснолотенциальной схемы совладени  12 (дл  удобства ситналы ла обоих входах просуммированы),

и - имлульсы на выходе формироъател  14, к-импульсы на выходе делител  частоты 4, л - имлульсы на выходе ключа 6, м-импульсы на выходе 1КлЮЧ1а 7.

Перед началом кажидого нового цикла измереии  вре-м задающа  схема выра батывает на выходе 18 Имп-ульс (фиг. 20, интервал BpeMfiiHH ti-ta), который ноступает на управл ющий вход схемы совпадеиИЯ 11 и открывает ее на интервал времени ti-/3. ОдиН из имшулысов, вырабатываемых формирователем 1, совпадающий во времени с интервалом ti-tz, проходит через схему совпадени  11 и запускает формиро ватель 13. В случае коода 01казы ваетс  затруднительным обеспечить требуемую длительность Импулыса на выходе 18 врем задающей схемы 10 и на вход формировател  может поступить количество импульсов больниее, чем , между схемой совПаде-ни  11 и формир01вателем 13 может быть поставлен триггер, вход установки «О которого соедиибп с выходом 17 схемы 10.

Им;пуль|С, возникающий в результате этого па выходе формировател  13 (фиг. 2 г, момент времени /2), устаиавливает в состо ние «О делитель частоты 3 (или не дает возможности изменить свое состо ние делителю частоты 3 под воздействием входных импульсов, если он перед этим находишс  в состо нии «О) и триггер 16 (фиг. 3d и ж, соответственно, момент времени t). В рез-ультате переключени  триг/repia 16 в состо ние «О на выходе интегрирующей цепи 15 начинает понижатьс  напр жение в сторону отпирани  схемы совпадени  12 и оно достигает уровн  отпирани  (нул ) нослед ней через интервал времени А/ (фиг. 2з). Задержку иэмененн  напр жени  на выходе интегрирующей цепи 15 (интервал времени до нул  выбирают, исход  из максимально возможного изменени  сдвига фаз между исследуемыми колебани ми за один цикл измерени . В большинстве случаев оказываетс  достаточной установка .времени At равна  интервалу времени между сформированными исследуемыми колебани ми, сдвинутыми по фазе на 90°. В рассматриваемом случае сдвиг фаз между исследуемыми колебаниЯми в начале времени измерени  составл ет 10°. Поэтому на в.ход установки «1 триггера 16 через схему соэнадени  12 проходит только второй (фиг. 2з, мюмент времени ti) вырабатываемый формирователем 2 носле момента времени 4 им1пульс (в момент прихода первого импульса схема соннадени  12 еще заперта ). В результате этого триггер 16 возвращаетс  в исходное состо ние «О в момент времени 4 (фиг. 2ж) и запускает формирователь 14. В этот момент и происходйт установка делител  частоты 3 в состо ние «О (фиг. 2 к, момеет времени 4J- Таким образом, IB предлагаемом фазометре в рассматриваемом случае перед началом измерени  между выходными сигналами делителей частоты 3 и 4 устанавливаетс  временной сдвиг, пропорциональный 360°+ф.

Следует отметить, что представление измер емого угла в виде 360°-+-ф не всегда  вл етс  удобным. Однако вычита1ние фиксированной величины 360° из конечного результата не вызьивает тех1НИ1ческих затруднений. Это можно сделать автоматической установкой счетчика 8 в ,«0 после достижени  в последнем результате угла, нропорционального 360°. Углы, большие сдвиша фаз, нропорционального интервалу А, измер ютс  фазометром как (фиг. 2 б) интервал времени 62В случае использО(вани  в качестве схемы 5 бипол рной фавочувствйтелыной схемы, коэффициент делени  дели1телей частоты 3 и 4

в предлагаемом фазометре должен быть пе менее 3, и используютс  при этом оба выхода делителей часто1Ъ1 3 и 4.

Предлагаемый фазометр позвол ет измер ть сдвиг фаз, ИЗМСНЯ1ЮЩИЙ1СЯ в процессе измерени  (нанример, в случае, когда один из сигпалов засорен шумами).

Предмет изобретени 

Фазометр, содержащий опорный и измерительный каналы, состо щие из последовательно соединенных формировател  и делител  частоты, выходы которых подклю рены ко входам фазочувствителыной схемы, два последователыно включен1 ых электронных ключа, один из которых соединен с выхода ми фазочувстнителыной и врем задающей схем, а второй ов зан с генератором импульсов и со счетчико.м, отличающийс  тем, что, с целью новыщени  точности измерени  фазы вблизи нул , упрощени  схемы и повышени  надежности фазометра, он снабжен двум  схемами совпадени , двум  дополнительными фор|Мировател ми и триггером, причем выход

первой схемы совпадени , подключенной одним входом к выходу формировател  опорного канала, а вторым-к выходу врем задающей схемы, соединен со входом первого дополнительного формиров1ател , выход последнего ов за.н со входО|М установки «О триггера , вход устаноВ1Ки «1 которого подключен к выходу второй схемы совпадени , импульсный вход которой подключен к выходу формировател  измерителыного канала, а потенциалвный упра1вл ющий вход через интегрирующую цепь - к выходу установки «1 триггера, один из выходов которого через второй дополнительный формирователь подключен ко входу установки «О делител  частоты

измерительного канала.