Библиоте.нл ^ц^1^и^1^л^я|и iriiliininf ittfif t^'ttt^l

354362

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ссвз Саветских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 23.XII.1970 (№ 1604768/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 09.Х.1972. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания ЗО.Х.1972

М. Кл. G 01r 25/04 йомитет ао делам иаобретеиий и открытий ори Совете йтииистрое

GCQP

УДК 621.317.77(088.8) Авторы изобретения В. В. Никитин, А. П. Бажанов, Э. А. Климов, В. В. Метальников и Ю. А. Князев

Заявитель

ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР-ЧАСТОТОМЕР

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано при создании приборов для одновременного измерения сдвига фаз и частоты исСледуемых напряжений.

Известные цифровые фазометры для измерения мгновенных значений сдвигов фаз, содержащие формирователи, клапаны, управляемые генераторы тактовых частот, двоичные счетчики, логические схемы «И — ИЛИ», блоки управления и цифровые счетчики фазового сдвига, обеспечивают возможность дпнамических измерений параметров разности фаз сигналов, но не дают информации о текущем значении частоты.

Цель изобретения — одновременное измерение мгновенного значения сдвига фазы и частоты исследуемого сигнала.

Это достигается введением в фазометр счетчика коэффициентов, который подключен к выходу одного из блоков схем «И вЂ” ИЛИ», а через дешифратор,и схему «И — ИЛИ», включенную в,выходную цепь управляемого генератора тактовых частот, — к одному из входов триггера управления, другой вход последнего соединен с блоком упра вления, а выход через клапан, подключенный к одному из выходов управляемого генератора тактовых частот,— с входом цифрового счетчика частоты, 2

На чертеже представлена блок-схема фазометра-частотомера.

Устройство состоит из формирователей 1 и

2, клапанов 8 — 7, управляемого ге нератора 8 тактовых частот, двоичного счетчика 9 сдвига фаз, логических схем «И вЂ” ИЛИ» 10, 11, общего двоичного счетчика 12 импульсов, д воичного счетчика 18 периода, блока 14 управления, цифрового счетчика 15 сдвига фаз, счет10 чика 1б коэффициентов, дешифратора 17, логической схемы «И — ИЛИ» 18, триггера 19 управления и цифрового счетчика 20 частоты.

Устройство работает следующим образом.

B исходном положении все счетчики фазо15 метра-частотомера находятся в исходном состоянии. Формирователи 1 и 2 из входных сигналов с/,, U синусоидальной формы формируют прямоугольные импульсы, Длительность этих импульсов и сдвиг фаз между ни20 ми определяют в ребтя заполнения импульсами тактовой частоты двоичных счетчиков периода

18 и сдвига фаз 9.

В течение одного периода входной частоты в счетчике периода фиксируется число, про25 порциональное периоду измеряемой частоты, а в счетчике сдвига фаз — число, пропорциональное разности фаз между входными сигналами. В течение следующего периода измеряемой частоты, по команде с блока 14 уп30 равления, импульсы тактовой частоты посту354362

Т (=1 (3) или

45

60

Ns=nm Ит, 65

3 пают на вход общего двоичного счетчика 12 импульсов для считывания информации, занесе нной в счетчики периода и сдвига фаз.

Импульсы тактовой частоты на входы счетчиков периода и сдвига фаз в это время не поступают.

Считывание информации со счетчиков периода и сдвига фаз происходит следующим образом. Выходные уровни триггеров счетчиков периода и сдвига фаз управляют потенциальными входами блоков схем «И вЂ” ИЛИ»

10, 11. Выходные сигналы триггеров общего д воичного счетчика 12 импульсов подаются на импульсные входы блоков схем «И вЂ” ИЛИ»

10, 11. Эти сигналы формируются от отрицательных фронтов соответствующих триггеров и распределяются во времени так, что исключается возможность совпадения их при суммировании на выходах схем «И вЂ” ИЛИ»

10, 11.

С выхода блока схем «И вЂ” ИЛИ» 11 импульсы поступают на счетчик 1б коэффициентов, а с выхода блока схем «И вЂ” ИЛИ» 10 через клапан 5 — на цифровой счетчик 15 сдвига фаз. За время, в течение которого на счетчик коэффициентов посту пает 360 импульсов, .на цифровой счетчик сдвига фаз проходит число импульсов, пропорциональное фазовому сдвигу между входными сигналами.

360-й импульс, выделенный со счетчика коэффициентов дешифратором 17 и прошедший через блок 14 управления, закрывает клапан

5. Доступ импульсов на вход цифрового счетчика сдвига фаз прекращается. Цифровой счетчик сдвига фаз фиксирует результат измерения сдвига фаз на цифровом табло в градусах.

Одновременно с началом считывания информации со счетчиков периода и сдвига фаз, по команде с блока управления, по одному из входов в единичное состояние переводится триггер 19 управления, который своим выходом открывает клапан 7 для прохождения с выхода управляемого генератора тактовых частот постоянной тактовой частоты на вход цифрового счетчика частоты, Импульсы постоянной тактовой частоты поступают на вход цифрового счетчика частоты до момента выдачи с дешифратора счетчика коэффициентов через схему «И — ИЛИ» 18 на другой вход триггера 19 управления, который, возвращаясь в исходное состояние, закрывает клапан 7. Поступление импульсов постоянной тактовой частоты на вход цифрового счетчика частоты прекращается.

Импульс, определяющий момент окончания поступления импульсов в цифровой счетчик частоты, выделяется дешифратором 17 при за писи в счетчике 1б коэффициентов некоторого числа Жз, которое равно произведению где nm — число импульсов тактовой частоты, прошедшее через клапан на вход цифрового счетчика частоты;

Мт — код числа, записанный в счетчике периода и соответствующий периоду измеряемой частоты.

Из соотношения (1) следует, что при определенном значении Ns

nm =N, (2) где Vy — число, пропорциональное измеряемой частоте, так как в известном соотношении

Ут У =Ns=const (4)

Дешифратор 17,построен таким образом, что в момент прекращения счета в счетчике

20 частоты фиксируется код числа, выражающего значение входной частоты в герцах.

Для работы .в широком частотном диапазоне входных сигналов в устройстве предусмотрен управляемый генератор 8 тактовых частот, который по команде с блока 14 управления изменяет частоту заполнения счетчиков периода 18 и сдвига фаз 9. Поэтому одному и тому же коду периода Ит могут соответствовать различные частоты входного сипнала.

Считывание же,информации со счетчиков периода и сдвига фаз ведется на максимальной частоте управляемого генератора тактовых частот.

Для соблюдения равенства (2) при изменении частоты заполнения счетчиков периода и сдвига фаз необходимо менять число Ns.

Каждой частоте заполнения соответствует свое число Ns. Поэтому при переключении тактовых частот в устройстве одновременно происходит переключение коэффициента— числа Ns, насчитываемого счетчиком коэффи. циентов.

Предмет изобретения

Цифровой фазометр-частотомер, содержащий формирователи импульсов и упра вляемый генератор тактовых частот, выходы которых,подключены к входам клапанов соответственно в цепях сдвига фазы и частоты, дру50 .. гие входы которых и управляемый вход генератора соединены с выходом блока упра вления, двоичные счетчики сдвига фаз и частоты, подключенные к выходам клапанов, блоки логических схем «И вЂ” ИЛИ», соответственно включенные на выходе счетчиков сдвига фаз и частоты, общий двоичный счетчик имп ульсов, выходы которого соединены с другими входами блоков логических схем «И вЂ” ИЛИ», цифровой счетчик сдвига фаз, подключенный через клапан к выходу блока логических схем «И вЂ” ИЛИ» в цепи сдвига фаз, другой вход клапана соединен с выходом блока управления, и клапан на входе цепи общего двоичного счетчика импульсов, соединенный с выходами блока у правления и генератора

354362

Составитель П. Изюмов

Редактор И. Грузова Техред А. Камышникова Корректор О. Волкова

Заказ 3574/3 Изд. № 1466 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений It открытий нри Совете . !нннстров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 тактовых частот, отличающийся тем, что, с целью одновременного,измерения мгновенного значения разности фаз и частоты, оп снабжен дополнительным клапаном, дешифратором, схемой «И вЂ” ИЛИ», триггером управления, цифровым счетчиком частоты и счетчиком коэффициентов, вход которого подключен к выходу блока логических схем «И—

ИЛИ» в цепи частоты, а выход — к входу цифрового счетчика частоты через последовательно соединенные дешифратор, схему «И—

ИЛИ», триггер управления и клавдиан, другой вход последнего и второй вход схемы «И—

5 ИЛИ» соединены с выходом .генератора тактовой частоты, причем выход дешифратора ,подключен к входу блока у правления, а выход последнего соединен с вторым входом триггера.