Входное устройство фазометра

 

Изобретение может быть использовано для построения фазоизмерителей Цель - повышение помехоустойчивости. Устройство содержит схему 1 запуска весовой функции , формирователь 2 весомой функции, источник 3 опорного напряжения, триггер 4, переключатели 5 и 6, интегратор 7 и компаратор 8 2 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s»s G 01 R 25/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 "1

Г,.х У

Ры ./ (2 1) 4779682 /2 1 (22) 08.01.90 (46) 15.05.92. Бюл. ¹ 18 (71) Научно-исследовательский радиотехнический институт (72) Е.И.Михайлов и Т.А,Шегедина (53) 621.317,77(088.8) (56) Галахова О.П. и др, Основы фазометрии.

Ленинград: Энергия, 1976, с. 157.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1564720, 1988.

„, Ы„„1734038 А1 (54) ВХОДНОЕ УСТРОЙСТВО ФАЗОМЕТРА (57) Изобретение может быть использовано для построения фазоизмерителей. Цель— повышение помехоустойчивости. Устройство содержит схему 1 запуска весовой функции, формирователь 2 весомой функции, источник 3 опорного напряжения, триггер 4, переключатели 5 и 6, интегратор 7 и компаратор 8. 2 ил. 4

С) (Д

1734038

Изобретение может быть использовано в измерительной технике.

Известны входные устройства цифровых фазометров в виде детекторов перехода через нулевой уровень.

Недостатком известного устройства, является его чувствительность к всевозможным помехам: искажениям формы исследуемых сигналов, электромагнитным наводкам, шумам. Как следствие — возникновение дополнительной погрешности преобразования, определяемой помехами.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, в котором первый вход первого компаратора соединен с первым входом триггера, входы интегратора. детектора соединены с первым входом компаратора, выход интегратора соединен с первым входом второго компаратора, второй вход которого соединен с общей шиной, а выход — с вторым входом триггера, выход которого подключен к управляющему входу переключателя, сигнальные входы которого подключены к входам интегрирующего конденсатора интегратора, выход детектора соединен с вторым входом первого компаратора.

Однако, в прототипе интервал интегрирования зависит от уровня помех, что уменьшает степень подавления помех.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости.

Поставленная цель достигается тем, что во входное устройство фазометра, содержащее интегратор, компаратор, триггер, первый переключатель. причем выход интегратора соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с общей шиной. а выход соединен с первым входом триггера, выход которого является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены второй переключатель, источник опорного напряжения, схема запуска формирователя весовой функции и формирователь весовой функции, первый выход которого соединен с входом первого переключателя, управляющий вход которого соединен с входом устройства и входом схемы запуска формирователя весовой функции, выход которого соединен с входом формирователя весовой функции, второй выход которого соединен с вторым входом триггера, выход которого соединен с управляющим входом второго переключателя, вход которого соединен с выходом источника опорного напря>кения, а выход с входом интегратора и выходом первого переключателя.

На фиг.1 представлена блок-схема входного устройства фазометра; на фиг.2 — временные диаграммы работы устройства.

Входное устройство фазометра содер5 жит схему запуска 1 формирователя весовой функции (ВФ), формирователь весовой функции 2, источник 3 опорного напряжения, триггер 4, переключатели 5,6, интегратор 7, компаратор 8.

10 Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии контакты переключателей 5,6 разомкнуты, конденсатор интегратора разряжен.

15 В момент времени т схема запуска 1 формирует импульс, который поступает на вход формирователя весовой функции 2.

Схема запуска может быть выполнена на основе компаратора уровня и детектора

20 или на основе ждущего мультиплексора, запускаемого в момент времени т и формирующего импульс длительностью ц — т (фиг.2).

Реализация ВФ и интегрирование вход25 ного напря>кения начинается в момент времени т . Выбор ВФ определяется спектром подавляемых помех. В предлагаемом описании рассматривается нуль-орган с простейшей одноуровневой ВФ, представляющий

30 собой прямоугольный импульс фиксированной длительности, используемой для управления первым переключателем 5, Изменение спектральной характеристики

ВФ не влияет на структуру и на работу уст35 ройства, а определяет лишь спектр подавляемых помех.

Пусть доминирующими будут помехи с частотами третьей гармоники и кратными ей. В этом случае время реализации весо40 Т 1 2 >т вой функции Т = = —; номиналь3 г» 3

1 ное значение длительности интервала tt - t<=

1 2л

45 Из-за неизбежного наличия помех совпадение центров симметрии весовой функции и напряжения основной гармоники амплитуды А> может носить только случайный характер. В общем случае они смещены

50 на интервал Лт, длительность которого может служить выходной информацией предлагаемого нуль-органа, так как при заданной длительности ВФ координата центра симметрии ее всегда известна, 55

Интегрирование начинается в момент времени t<, заканчивается в момент времени t< + Тя, причем, результат интегрирования можно предсгавить в виде

1734038

А1 з 3

Щзз — сз) = — At:

А1 3 зз -зз= — — At и. г

5 При

А1 з

Uo=, тз — тз =Лt

° sin (n о) t+

Ти

Откуда следует, что результат интегрирования с учетом весовой функции прямо пропорционален Л t . .Для завершения 25 преобразования необходимо выполнить преобразования Q —: At. Эта операция осуществляется при помощи триггера 4, источника 3 опорного напряжения Uo u переключателя б. 30

В момент времени тз, когда заканчивается реализация ВФ по команде от формирователя 2, переключатель 5 размыкается, триггер 4 изменяет состояние, переключатель б замыкается и начинается разряд ин- 35 тегратора до исходного состояния от источника напря>кения Uo. Разряд прекращается в момент времени t„. когда интег,I ратор возвращается в исходное состояние и по команде от компаратора 8 триггер 4 из- 40 меняет состояние. Полярность напряжения источника 3 опорного напря>кения определяется полярностью напряжения интегратора в момент времени з. Таким образом, вся схема возвращается в исходное состояние. Длительность интервала определяется из выра>кения:

1д,1

Q = — Uodt или ) Uodt =т з

А> 3

55

1 т. 2+ Ar

Q= ) (AI sin(()) t+

RС Iu Z

Tu/2 + At

+ (p + > At = з,г — т /г + A I

Учитывая, что сумма интервалов от гармонических помех, кратных третьей гармонике, равна нулю, выражение для Q уп рощается;

Π— f A sin (())t +(р) dt =

RC — — +A

I> ()) А, з . A, ç . sin ()) At — - At.

t ()) т

Таким образом, длительность выходного импульса триггера 4 равна длительности интервала времени t3 — t3 между центрами

I симметрии весовой функции и исследуемого сигнала, Искомый интервал времени, равный фазовому сдвигу р равен сумме интервалов

Таким образом, удается исключить влияние помех на длительность интервала интегрирования, а путем выбора весовой функции обеспечить подавление помех в любом спектре.

Формула изобретения

Входное устройство фазометра, содержащее интегратор, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с общей шиной, а выход соединен с первым входом триггера, выход которого является выходом устройства, и первый переключатель, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости,в него введены второй переключатель, источник опорного напряжения, схема запуска формирователя весовой функции и формирователь весовой функции, первый выход которого соединен с входом первого переключателя, управляющий вход которого соединен с входом устройства и входом схемы запуска формирователя весовой функции, выход которого соединен с входом формирователя весовой функции, второй выход которого соединен с вторым входом триггера, выход, которого соединен с управляющим входом второго переключателя, вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход — с входом интегратора и выходом первого переключателя, при этом управляющий вход формирователя весовой функции соединен с входом признака весовой функции, 1734038

50

Составитель Е.Михайлов

Техред М.Моргентал Корректор С.Шевкун

Редактор М.Товтин

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 1668 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5