SU779902A1 - Фазометр - Google Patents

Description

(Sl) ФАЗОМЕТР

1

Изобретение относитс  к области фазоизмерительной техники и может быть использовано дл  повышени  точности и помехоустойчивости фазометров .

1звестен фазометр, содержащий два формирующих устройства, к выходам которых подключены по два расширител  и по две схемы совпадени , два триггера, одним входом св занные с Ю выходом схемы совпадени  соответствующих каналов, а вторым - с выходом схемы совпадени  противоположных каналов , а также два ключа, генератор и схему ИЛИ И.5

Недостатком известного Фазометра  ьл етс  низка  точность.

Известен фазометр,который содержит |фсрмирователь импульсов в моменты переходов .исследуемых напр жений через ну- 20 левые значени ,генератор эталонной частоты,электронный ключ с регистрирующим устройством на выходе,умножитель частоты и два устройства выделени  моментов переходов исследуемых напр же-25 ний через максимальные значени , каждое из которых выполнено из триггеров управлени , триггера делени  на два, вентилей управлени  и реверсивного счетчика 2} .30

Недостатком фазометра  вл етс  наличие сбоев при переменной составл ющей помехи, вызывающей двойные переходы входного сигнала через нулевой уровень.

Целью изобретени   вл етс  повы .шение точности и помехоустойчивости.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в фазометре, содержащем первое и второе устройство выделени  моментов перехода через максимальное значение и генератор, причем выходы ка кдого соединены соответственно со входами решающего устройства, а генератор подсоединен к .входам устройства выделени  моментов перехода через максимальное значение, устройство выделени  моментов перехода через максимальное значение снабжено первым,вторым , третьим, четвертым и п тым ключами , инвертором, усилителем-ограничителем , первым и вторым триггерами, триггером управлени , элементом ЗИ, элементом ИЛИ, счетчиком сложени , счетчиком вычитани , элементом задержки и элементом записи, причем выход усилител -ограничител  соединен с одним из входов первого и третьего ключей, и через инвертор с первым входом элемента ЗИ и одними из

входов второго и п того ключей, вторые входы второго и третьего ключей соединены с одним из входов элемента записи, выходом счетчика вычитани  и через элемент задержки с вторым входом п того ключа, выход которого соединен с одним из входов счетчика еложенин , выход которого подсоединен через элемент записи к одному из вхо- дов счетчика вычитани , второй вход «оторого соединен с выходом элемента ИЛИ, первый и второй.входы которого присоединены соответственно к выходам элемента ЗИ и четвертого ключа, второй вход первого ключа через первый триггер соединен с вторым входом элемента ЗИ, третий вход которого соединен с одним из выходов триггера управлени , второй выход которого присоединен к одному из входов четвертого ключа, другой вход которого соединен с выходом первого ключа и через второй триггер -с вторьда/ входом счетчика .сложени , выход второго и третьего ключей присоединены соответственно к первому и второму входам триггера управлени , при этом входы фазометра  вл ютс  входами усилителей-ограничителей , вход устройства выделени  моментов перехода через максимальное значение - входом первого триггера, а выход - вторым выходом триггера управлени . ,

На фиг. 1 приведена функциональна  схема фазометра; на фиг. 2 -временные диаграммы, по сн ющие принцип его работы дл  случа  неискаженного синусоидального сигнала; на фиг. 3 временные диаграммы установившегос  режима дл  случа , когда сигнал искажен переменной составл ющей помехи .

Фазометр содержит первое и второе устройство 1 и 2 дл  выделени  моментов переходов исследуемых напр жений через максимальные значени , генератор 3 и решающее устройство 4.

Каждое из устройств выделени  моментов перехода через максимальное значение содержит усилитель-ограничитель 5, инвертор 6, первый, второй третий, четвертый и п тый ключи 7, 8,9,10,11, первый .и второй триггеры 12 и 13, триггер управлени  14, элемент ЗИ 15, элемент ИЛИ 16, элемент задержки 17, счетчик сложени  18,эле мент записи 19, счетчик вычитани  20

Работает устройство следующим образом .

В исходном состо нии с 1етчик сложени  устанавливаетс  в нуль, а в счетчик вычитани -,записываетс  число К. При подаче .сигнала (фиг.2а)на вхо усилител -ограничител  5, на его выходе по вл ютс  пр моугольные импульсы (фиг.26) той же частоты. В течени положительного полупериода исследуемого .сигнала импульсы частотой f/2 с генератора 3 через ключ 7, второй

триггер 13 поступают на вход счетчик сложени  18 (фиг.2в),а импульсы частотой f с генератора 3 через ключи 7 10 и элемент ИЛИ 16 поступают на сченый вход счетчика вычитани  20 (фиг. 2д) в начале положительного полупериода ., ., ,.

Как только на вход счетчика вычитани  поступит К импульсов, в нём установитс , число равное нулю,а на выходе по витс  импульс положительной пол рности, который через элемент записи 19 перепищет число из счетчика к/2 в счетчик вычитани ,так как на счетчик сложени  проходили импульсы через второй триггер 13,деленные на два. Одновременно выходной импульс со счетчика вычитани  20 через ключ 9 установит триггер управлени  14 в О, тем самлм закроет ключ 10 и прекратит поступление импульсов с генератора 3 на вход счетчика вычитани  20 (фиг.2г), а на вход счетчика слозкени  18 импульсы продолжают поступать до конца положительного полупериода (фиг.2е).

С наступлением отрицательного полупериода на вход счетчика вычитани  начинают поступать импульсы частотой f/2 с генератора 3 через первый триггер 12, элемент ЗИ 15 и элемент ИДИ 16 (фиг.2д,ж).Как только их пройдет число равное К/2, в счетчике вычитани  установитс  О, и выходной импульс с него с одной стороны через элемент записи 19 перепишет в счетчик вычитани  число, накопившеес  в счетчике сложени  18 в предыдущем положительном полупериоде, с другой сторомг-т через ключ 8 установит триггер управлени  14 в 1, закрыва  этим элемент ЗИ 15 и прекраща  подачу импульсов на вход счетчика вычитани  20, а через элемент задержки 17. и ключ 11 этот же импульс сбросит счетчик сложени  18 в О и до конца отрицательного полупёриода в нем сохран етс  О, а в счетчике вычитани  20 Число, переписанное в него из счетчика сложени  18.

Далее с приходом положительного полуперйода импульсы генератора чере ключ 7 и второй триггер 13 снова поступают на счетный вход счетчика сложени  18 с частотой f/2, а импульсы частотой, f через ключи 7,10 и элемен ИЛИ 16 - на счетный вход счетчика вычитани  20 и т.д.

Начина  с третьего положительного полупериода исследуемого напр жени  импульсы с выхода счетчика вычитани  20 будут по вл тьс  строго.в середине положите л J3 кого полупериода (фиг. 2и), так как в счетчике вычитани  20 в предшествующий отрицательный полупериод записываетс  число из счетчика сложени  18, которое равно f/2, Т/2, 1/4 fT, а на вход счетчикавычитани  20 поступает в начале положительного полупериода частоты f, значит О установитс  в счетчике вычитани  20 через Т/4, т.е. в середине положительного полупериода.

При отсутствии помех в отрицательный полупериод импульсы с выхода счетчика вычитани  20 тоже по вл ютс  строго в середине так как в середине предшествующего ему положительного полупериода в счетчик вычитани  20 было записано число 1/2 от 1/4 f-T, т.е. 1/8 , а на вход счетчика вычитани  20 в начале отрицательного полупериода поступают импульсы частотой f/2, следовательно О, установитс  через 1/4, т.е. в середине отрицательного полупериода.

При наличии посто нной составл ющей помехи удлинитс  или укоротитс  положительный импульс с выхода усилител -ограничител  5 в зависимости от того, вниз или .вверх .смещена нулева  лини , а импульс с выхода счетчика вычитани  20 по витс  по-прежнему строго в середине положительного полупериода, начина  с третьего положительного :полупериода после включени  фазометра.

При наличии переменной составл ющей помехи (фиг.За) на выходе усилител -ограничител  5 кроме основного импульса, в начале и конце положительного полупериода могут по витс  несколько коротких импульсов (фиг.Зб в течение которых на счетный вход счетчика сложени  18 будут по-ступать импульсы частотой if/2 (фиг. Зв,е), а на счетный вход счетчика вычитани  импульсы частотой f (фиг. Зд), следовательно О на выходе счетчика вычитани  будет строго в середине положительного полупериода, несмотр  на наличие помехи (фиг .Зи). Этот импульс, пропущенный через ключ 9, т.е. импульс, соответствующий середине полох(ительного полупериода (или моменту прохождени  сигнала через максимум).используетс  в дальнейшем в решающем устройстве дл  формировани  временного интервала, соответствующего сдвигу фазы, его измерени  и регистрации одним из известных способов.

Импульс с выхода счетчика вычитани  20 в отрицательный полупериод при наличии помехи смещен относительно середины влево, при этом нулева  лини  смещена вверх, последнее приводит к тому, что за предидествующий положительный полупериод в счетчик сложени  18 записалось число 1/4 и смещено вправо, если нулева  лини  смещена вниз и за счет помехи в счетчике записано число 1/4 f.T.

Но так как этот сигнал используетс  только дл  прекращени  подачи импульсов в счетчик вычитани  20 переписи числа из счетчика сложени  1В

и сброса его в О через врем , достаточное дл  ,перёписи и определенное элементов задержии 7, то на точность измерени  он не вли ет и его местоположение безразлично. Суммарf на  помеха допустима такой величины, чтобы перед приходом следующего положительного полупериода счетчик сложени  был переведен в О.

Число К может быть любое, необQ ходимо оно дл  ускорени  входа в ргжим , точнее дл  ускорени  по влени  первого импульса с выхода счетчика вычитани 

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР f 480996, кл. G 01 R 25/00, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР №311214, кл. G 01 R 25/00, 1968.

{)

Лс

ж

}(

Риг.2

м

м

illllHIHIiniHIIIIHm 111 III

м

ilUilL

Ф.г.