Цифровой фазометр

О П И СА Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союэ Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 29. Ill.1971 (№ 1638488/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 09,Х,1972. Бюллетень ¹ 30

Дата опубликования описания ЗО.Х.1972

М. Кл. G Оlг 25/04

Комитет по делам иэобретеиий и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.317.77(088.8) Авторы изобретения

Б. Г, Горинштейн и П. Е, Баранов

Одесский политехнический институт

Заявитель

ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР

Изобретение относится к области фазоизмерительной техники и может быть использовано при создании цифровых измерителей разности фаз непрерывных синусоидальных на|пряжений.

Известны цифровые измерители разности фаз двух непрерывных сину соидальных напряжений, содержащие два гетеродинных преобразователя частоты, состоящих из двух смесителей и перестраиваемого опорного генератора, с .помощью которых входные высокочастотные сигналы преобразуются в два низкочастотных напряжения, поступающих,на преобразователь сдвига фаз во временной интервал и далее на кодирующее устройство, преобразующее временной интервал в цифровой код. Этп фазометры имеют погрешности, возникающие из-за двойного преобразования и нестабильности частоты гетеродинов.

Цель изобретения — сокращение в реме ни измерения до одного периода низкочастотного напряжения, упрощение и повышение точности измерения.

Это достигается тем, что фазометр снабжен задающим кварцевым генератором, делителем частоты, формирователем кодовых импульсов, компенсирующим фазовращателем, суммирующим и вычитающим смесителями, первые входы которых подключены к выходам гетеродинных преобразователей частоты, второй вход суммирующего смесителя соединен с выходом задающего кварцевого генератора через делитель частоты, а его выход под|ключен к второму входу вычитающего смесителя.

5 Выход смесителя соединен с одним из входов преобразователя разности фаз во временной интервал, а другой вход последнего через компенсирующий фазовращатель подключен к выходу делителя частоты. Задающий квар10 цевый генератор подсоединен к,преобразователю,временных интервалов в цифровой код через формирователь кодовых импульсов.

На чертеже показана блок-схема фазомстра.

15 Фазометр состоит из четырех смесителей 1, 2, 8, 4, перестраиваемого опорного генератора

5, кварцевого задающего генератора б, делителя 7 частоты с коэффициентом деления Р, формирователя 8 кодовых импульсов, пре20 образователя 9 сдвига фаз во временной интервал, включающего два нуль-органа 10 и

11 и триггер 12, преобразователя 13 временного интервала в цифровой код, состоящего из схемы 14 совпадения и счетчика 15 кодо25 вых импульсов, схемы 1б цифровой индикации результатов измерения и компенсирующего фазовращателя 17.

Фазометр работает следующим образом.

Входные высокочастотные сигналы и напря30 жение перестраиваемого опорного генератора

354361

15

5 поступают на омесители 1 и 2, на выходах которых с помощью узкополосных фильтровав выделяются колебания разностной,промежуточной частоты, Нестабильность промежуточной частоты определяется нестабильностью частоты опорного генератора.

Нап ряжение промежуточной частоты с выхода смесителя 1 и низкочастотное о порное колебание с выхода делителя 7 подаются на смеситель 8, выделяющий на выходе напряжение суммарной частоты, поступающее в качестве опорного на,вход смесителя 4. На второй вход смесителя 4 подается сигнал промежуточной частоты с выхода смесителя 2.

На выходе смесителя 4 выделяется напряжение разностной частоты, которая равна частоте опорного колебания на выходе делителя 7. Разность начальных фаз напряжений на выходах делителя 7 и смесителя 4 при условии идентичности фазовых характеристик каналов передачи сигналов равна разности начальных фаз входных высокочастотных IKQлебаний.

Таким образом, использование дополнительных смесителей 8 и 4 и независимого источ. ника стабильной опо рной частоты позволяет перейти от измерения разности фаз между нестабильными по частоте сигналами на выходах смесителей 1 и 2 к измерению разности фаз между стабильными по частоте напряжениями HB,âûõîäàõ смесителя 4 и делителя 7.

Благодаря этому полностью устраняется влияние нестабильности опорного генератора б на точность измерения разности фаз.

Низкочастотные напряжения с выхода делителя 7 частоты через компенсирующий фазовращатель 17 и с выхода смесителя 4 поступают на входы преобразователя 9 сдвига фаз во временной интервал, .состоящий из двух нуль-органов 10 и 11, фиксирующих на выходах нули входных сигналов с положительным знаком производной, и триггера 12, запускаемого по раздельным;входам импульсами с выходов нуль-органов. Компенсирующим фазовращателем 17 выравнивают при настройке сдвиги фаз в каналах измерителя. На выходе триггера 12 формируется стробимпульс, длительность которого пропорциональна разности фаз.

Стробимпульс поступает на схему 14 совпадения, разрешая прохождение на вход счет20

50 чика 15 кодовых импульсов, вырабатываемых формирователем 8, на который подается синусоидальное напряжение с выхода задающего кварцевого генератора б. Это же напряжение:поступает на делитель 7 частоты с заданным коэффициентом деления Р для образования опорного сигнала, снимаемого с его выхода.

Таким образом, в устройстве обеспечивается жесткая кратность между частотой измеряемых сигналов и частотой кодовых импульсов. При выборе коэффициента деления

Р=360 на табло схемы 1б цифровой индикации высвечивается результат измерения непосредственно в градусах.

Предмет изобретения

Цифровой фазометр, содержащий на входе два гетеродинных преобразователя частоты с общим перестраиваемы м гетеродином, преобразователь разности фаз,низкочастотных напряжений во временной интервал, состоящий из двух нуль-органов и триггера, к выходу которого подключен преобразователь временного интервала в цифровой код, вы полненный из последовательно соединенных схемы сов падения и счетчика кодовых импульсов, и цифровой индикатор, отличающийся тем, что, с целью упрощения, повышения точности и сокращения времени измерения до одного периода низкочастотного, напряжения, он снабжен задающим кварцевым генерато ром, делителем частоты, формирователем кодовых импульсов, компенсирующим фазовращателем, суммирующим и вычитающим смесителями,,первые входы которых подключены к выходам гетеродинных преобразователей частоты, второй вход суммирующего смесителя соединен с выходом задающего кварцевого генератора через делитель частоты, а его выход подключен к второму входу вычитающего смесителя, выход которого соединен с одним из входов преобразователя разности фаз во врегменпой интервал, а другой вход последнего через компенсирующий фазовращатель подключен к выходу делителя частоты, причем задающий кварцевый ге нератор подключен к преобразователю временных интервалов в цифровой код через формирователь кодовых импульсов.

354361

Составитель А. Изюмов

Корректор О. Волкова

Редактор Т. Рыбалова

Техред А. Камышникова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3574/2 Изд. № 1466 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, 0К-35, Раушская наб., д. 4/5