Е. и. бочко!!
331330
Оп ИКАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидстельстьа ¹â€”
Заявлено 10.1Ч.1970 (№ 1424493/26-9) с присоединением заявки №вЂ”
Приоритет—
Опубликовано 07.111.1972. Б|оллетснь ¹ 9
Я.Кл. О 01г 25/00
Комитет по аелаы изобретений и открытий ори Соеете МинистроСССР
УДК 621.317.72(088.8) Дата опубликования описания 19.1Ч.1972
Автор изобрстсиия
Г. И. Бочков
Заявитель
ДВУХКАНАЛЬНЫЙ ЦИФРОВОЙ ФАЗОМГТ!
Изобретение относится к области радиоизмеритсльиой техники, а именно к двухканальным цифровым фазомстрам и может оыть использовано в радиогеодезии, радиолокации, радионавигации и радиопеленгации, где »еооходимы цифровые измерители фазовых сдвигов.
Известен двухканальный цифровой фазомстр, где с помощью усилителей-ограничителей из синусоидальных напряжений, вырабатываемых датчиками, формируются прямоугольные напряжения типа «меапдр». Эти напряжения, фазовый сдвиг между которыми несет в себе полезную информацию, поступают iia аналого-цифровой преобразователь фаза — код», превращающий фазовый сдвиг в цифровую форму.
Цифровые эквиваленты фазы из преобразователя фаза — код подаются в устройство статистической обработки цифровых эквивалентов фазы, в котором вырабатывается статистическая оценка фазы.
Целью изобретения является увеличение точности измерения за счет уменьшения ошибок, вызываемых шумовой помехой при измерении значений фазы, близких к 0 (360 ).
Это достигается тем, что выходы аналогоцифрового преобразователя фаза — код подключены ко входам устройства статистической обработки цифровых эквивалентов фазы и одновременно ко входам первого устройства сравнения кодов, выходы которого подключены к одним из входов соответствующих схем совпадения. На первый вход аналого-цифрового преобразователя фаза — код подан сигнал с выхода первого усилителя-ограничителя через схему совпадения и параллельно через фазосдвигающнй элемент, вторую схему совпадения и схему «ИЛИ». При этом ко второму
Io входу аналого-цифрового преобразователя фаза — код подключен выход второго усилителяограничителя, а выходы устройства статистическoi обработки цифровых эквивалентов фазы через устройство передачи кода оценки фазы подключено ко входам второго устройства сравнения кодов, выход которого соединен с одним из входов устройства статистической обработки цифровых эквивалентов фазы. Причем выход первого устройства сравнения кодов, одновременно подключенный ко входу второй схемы совпадения, соединен с одним из входов устройства передачи кода оценки фазы.
На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого цифрового фазометра; на фиг. 2 — графики зависимости числа импульсов А и от и.-,меряемой фазы О, где а) реальная зависимость, б) приближенная, в) IIpIR)ëèæeíiili>i при ввсдешн| дополнительного фазового сдвн3 > г." О,, 331330
Цифровой фязометр содержит датчики 1 и
2 сипусопдальпых напряжений. К выходам датчиков подключены усилители-ограничители, 1 и 4, формирующие из синусоидальных напряжений прямоутольные. Выход первого усилителя-ограничителя, 8 соединен с одним пз входов первой схемы совпадения 5 и фазосдвигающим элементом б, а выход фазосдвигающего элемента б — с одним из входов второй схемы совпадения 7. Выходы обеих схем 1и совпадения через схему «ИЛИ» 8 подключены к одному из входов аналого-цифрового преобразователя фаза — код 9, ко второму входу которого подключен выход второго усилителяограш!чптсля 4. 15
С ВыхОдЯ с1!!ЯЛОГО-цифроВОГО IIpL00p33083тсля фаза — код первый цифровой отсчет фазы в параллельной форме поступает в первое устройство сравнепия кодов 10, в котором анализируется получсш!ый код фазы и, если ее 2О величина близка к 0 (360 ), выдается управляющий сигнал на вторую схему совпадепия 7.
В противном случае управляющий сигнал выдается»а вторую схему совпадения 5. С выхода аналого-цифрового преобразователя 25 фаза — код и последующих цифровых отсчетов фазы поступают в устройство 11 статистической обраоотки цифровых эквивалентов фазы, к которому подключено устройство 12 передачи кода оценки фазы. Последнее соеди- зО пепо также с одним из выходов первого устройства сравнения кодов 10, а параллельные выходы его подключены ко второму устройству сравнения кодов И. Управляющий сигпал выхода устройства И поступает па устройство статистической обработки цифровых эквивалентов оценки фазы 1!.
Цифровой фазометр работает следующим ооразом. В начале цикла измерения прямоугольное напряжение с выхода первого усили- 4о тсля-ограничителя 8 через первую схему совпадения 5 и схему «ИЛИ» 8 поступает па аналого-цифровой преобразователь фаза — код 9.
В последнем вырабатывается код фазового сдвига между напряжениями U...»з и U„,,, 45 соответственно с выходов усилителей-ограничителей 8 и 4.
Код первого отсчета фазы О, из аналогоцифрового преобразователя фаза — код в параллельной форме подается на первое устройство сравнения кодов 10, в котором сравниваются значения фазы О! с кодами углов Л8 и
360 — АО. ! 360 — ЛО О! 360
I0 -О - ЛО ()) 55
Вслпчш!а угла Л8 должна быть равна в соответствии с правилом «трех сигма» величина
Зп о, где оь! — среднеквадратичное отклонение фазы, обусловленное шумовой помехой. 50
Если первое устройство сравнепия кодов
10 открывает вторую схему совпадения 7 и запирает первую схему совпадения 5, то к измеряемой фазе добавляется дополнительный фазовьш сдвиг О, вводимый фазосдвигаю- 55
Щпз! элемсптоз! б. Вели 1и11Я (!)ЯЗОВОГО с. !ВВГЯ
О, может быть Выбрана согласно условшо.
360 — ЛО. :.-- О, : ЛО (2)
При введенном фазовом сдвиге в аналогоцифровом преобразователе фаза — код 9 кодируется разность фаз между напряжениями
U,„„.,6 и U„„„ соответственно с выхода фазосдвигающего элемента б и выхода усилителяограничителя 4.
Если условие 1 не выполняе!ся, то попрежнему первая схема совпадения открыта, а вторая схема совпадения 7 закрыта.
В результате введения дополнительного угла О, в устройстве статистической обрабо! ° кп цифровых эквивалентов фазы 11 получают не оценку среднего арифметического зпачеш!я и отсчетов фазы О", Для того чтобы искл!Очить влияние угла О ., »a значение оценки фазы О" необходимо выпол!шть одну из операций О" = 0 ;- —.8 „при О .=-О., (3) 8""=360 — (О.,— О, ), при О < 8, (4) При введении фазового сдвига 8, результат статистической оценки фазы О, через устройство передачи кода оценки фазы 12 поступает на второе устройство сравнения кодов 18, где происходит сравнение кода статистической оценки фазы О, и кода дополнительного фазового сдвига 8, При выполнении условия 3 напряжение па выходе второго устройства сравнения кодов 13 имеет одну полярность, а при выполнении условия 4 — другую. При таком построешш цифрового фазомстра зависимость У !! = f(8) не имеет разрыва в районе 0 (360 ) (см. фиг. 2в). Совокупность зависимости (см. фпг. 2б) при измерении угла 8 в пределах 360 — ЛО О ЛО и зависимости (см. фиг, 2в) прп пзмсрспип угла О в пределах 360 — Л8(8(Л8 позволяет получить зависимость числа импульсов Л !! от измеряемой фазы О, не содср кя!це!! разрыва во всем диапазоне пзмепеппя фазы. Предмет изобретения Двухканальный цифровой фазометр для измерения фазового сдвига между двумя спнусопдальными напряжеииями, содержащий усилители-ограничители, аналого — цифровой преобразователь фаза †к и устройство статистической обработки цифровых эквивалентов фазы, отла !а!Ошийся тем, что, с целью увеличения точности измерения путем уменьшения ошибок, вызываемых шумовой помехой при измерении значений фазы, близких к 0 (360 ), выходы апялого-цифрового преоб331330 f) сlЗОВсl ГС 1Я !1)с!за — I(0„ ПОДКЛ10 IIbl КО ВХОДс)11 устройства статистической обработки цифровых эквивалентов фазы и одновременно ко входам первого устройства сравнения кодов, выходы которого подключены к одни!м из Входов соответствующих схем совпадения, а па первый вход аналого-цифрового преобразователя фаза †к, подан сигнал с гыхода первого усилителя-ограничителя через схему совпадения и параллельно через фазосдвигающий элемент, вторую схему совпадения и схему «ИЛИ», при этом ко второму входу аналого-цифрового преобразователя фаза — код подк, 110 !Си выход вTOpOI уси;II)TO 15!-ОГраиlнlllTCля, а выходы устройства статистической обработки цифровых эквивалентов фазы через устройство передачи кода OI)e)»(» фазы подклюс!сно ко входам второго устройства сравнения кодов, выход которого соединен с од)шм из входов устройства статистической обработки цифровых эквивалентов фазы, причем выход первого устройства сравнения кодов, одновременно подключенный ко входу второй схемы совпадения, соединен с одним из входов устройства передачи кода оценки фазы.,Ц 0 (0) Я0 0j О 3 ь Редактор Л. Народная Корректор T. Китаева Заказ 1552 Изд. М 313 Тираж 448 Г1одписпос Ц1-!ИИПИ Комитета по дедам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5 Загорская типография д е 6 е а8 1Ю ъ % ol Ol <ю C оставитсль И. Герасимова TcYpeä Л. Гсвдонов
