Фазометр

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ! и! 424085

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 17.07.72 (21) 1810777/18-10 с присоединением заявки М (32) Приоритет

Опубликовано 15.04.74. Бюллетень хе 14

Дата опубликования описания 19.09.74 (51) М. Кл. G Olr 25/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо деды иааоретений и открытий (53) УДК 621.317.772 (088.8) (72) Авторы изобретения А. И. Бородачев, Ю. И. Кузьмин, Ю. М. Сикорский и М. Ф. Ярема (7!) Заявитель (54) ФАЗОМЕТР

Изобретение относится к фазоизмерительной тех нике. Известен фазометр, содержащий опорный и измерительные каналы, состоящие каждый из последовательно соединенных формиро вателя и делителя частоты, счодключенных выходами к фазочувствительной сне»е, maa последовательно включенных электронных ключа, один из которых входами связан с выходами ф азочувст вительной схемы и Icнератора импульсов, а второй ключ соединен с времязадающей схемой и счетчиком.

Недостаткам известных фазометров является наличие «мертвой зоны» вблизи нуля.

Цель изобретения — повышение точ ности из ме рения фазы вблизи нуля, упрощение схемы и повышение надежности фазометра, Это достигается тем, что предлагаемый фазометр снабжен двумя схемами сов падения, двумя д ополHèтельными формирователями и триггером,,причем выход первой схемы совпадения, подключенной одним входом к выходу формсерователя опорного ка нала, а вторым — к выходу времязадающей схемы, соединен со входом первого дополнительного формирователя, выход последнего связан со входом уста но эки «О» триггера, вход установки «1» кото рого подключен к выходу второй схемы совпадения, импульсный вход которой подключен к выходу формирователя измерительного канала, а потенциальный управляющий вход через интегрирующую цепь — к выходу установки «1» триггера, один из выходов которого через второй дополнительный формирователь подключен ко входу установки

«О» делителя частоты измерительного канала.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого фазомсгра; на фиг. 2 — орсмсн ыс диаграммы.

Фазомстр состоит пз формирователей 1 и 2, 10 дслитслсп .acroòû 3 и 4. фазочувстьительной схемы 5, элсктронных ключей 6 и 7, счет: ика

8. генератора импульсов 9, времязадающей схемы 10, схем совпадения 11 и 12, формирователей 13 и 14, иитсгрирующей цепи !5 и

15 триггера 16.

Времяза ающая схема 10 имеет выходы !7 и 18.

Временные диаграммы, показанные на фиг.

2, иллюстрируют работу фазомегра. Здесь

20 а — импульсы на выходе формирователя 1, б — импульсы па выходе 17 времязадающей схемы 10, в — импульсы на выходе 18 времязадающей схемы 10, г — импульсы на выходе формирователя 13. д — импульсы на .выхо25 де делителя частоты 3, е — импульсы,на выходе формирователя 2, ж — импульсы на выходе триггера 16, з — суммарная эпюра напряжений íà оооНх входах им пульснопотенциальной схемы совпадения 12 (для удобства сиг30 палы »а обоих входах просуммированы), 424085

25 и — импульсы на выходе формирователя 14, к — и мпульсы на выходе делителя частоты

4, л — импеJlbicbl на выходе ключа 6, м — iHilпульсы,на выходе ключ а 7.

Перешед началом каждого нового цикла измерения времязадающая схема вырабатывает на выходе 18 импульс (фиг. 2в, интервал времени ti — 4), который поступает на управляющий,вход схемы сов падения 11 и открывает ее на и нтер вал времени tl — t . Один из импульсов, вырабатываемых формирователем

1, со впадающий во времени с и нтервалом

t — 4, проходит через схему совпадения 11 и запускает формирователь 13. В случае когда отказывается затруднительным обеспечить требуемую длительность импульса на выходе

18 времязадающей схемы 10 и на вход форм ирователя может поступить количество импуль сов болыиее, чем один, между схемой совпадения 11 и формирователем 13 может быть постаB7cH триггер, вход установки «О» которого cociQH6iclll с выхо до м 17 схемы 10.

Импульс, возникающий в результате этого па,выходе формирователя 13 (фиг. 2г, момент времени 4), устанавливает в состояние «0» делитель частоты 3 (или не дает возможности и зменить свое состояние дел ителю частоты 3 под воздействием входных им|пульсов, если он перед этим п аходился в состоянии «О») и триггер 16 (фиг. Зд и ж, соответственно, момент време ни t2). В результате переключения триггера 16 в состоя ние «О» на выходе интегрирующей цепи 15 начинает понижаться напряжение в сто рожну отпира|ния схемы со впадения 12 и оно достигает уровня отпирания (нуля) последней ч ерез интервал времени At (фиг. 2з). Задерж ку изменения напряжения на выходе и птегрирующей цепи 15 (интервал времени At) до нуля выби рают, исходя из макcHMBJIbiHo возможного изменения сдвига фаз меж|ду исследуемыми колебания ми за один цикл измерения. В большинстве случаев оказывается достаточной установка времени At, рав ная интервалу времени между сформирова нными исследуеMblMIH колебан иями, сдви нутыъ|и по фазе на 90 . В рассматриваемом случае сдвиг фаз между исследуемы ми колебаниями в пачале времени из|мерения составляет

10 . Поэтому на вход установки «1» триггера

16 через схему соэпадения 12 проходит только второй (фиг. 2з, момент времени Ц вырабатываемый формирователем 2 после момента времен и 4 .импульс (в момент прихода первого импульса схема совпадения 12 еще заперта), В результате этого триггер 16 возьра щается в исходное состоя ние «О» в момент времени 4 (фиг. 2ж) и запускает формирователь

14. В этот MQMBHT и происходит установка делителя частоты 3 в состоя ние «О» (фиг. 2 к, момент времени 4). Таким образом, в предла30

60 гаемом фазометре в рассматриваемом случае перед началом измерения между выходным и сигналам и. делителей частоты 3 и 4 устанавливается време и ной сдвиг, пропорциональный

360 + р.

Следует отметить, что представление измеряемого угла в виде 360 +ср не всегда я вляется удобным. Одна ко вычитание фикси ровапной величины 360 из конечного результата не вызывает тех ни ческих затруднений. Это можно сделать автоматической установкой счетчика 8 в «О» после достижения в последнем результате угла, пропорционального 360 .

Углы, большие сдвипа фаз, пропорционального интервалу At, измеряются фазометром как (фиг. 2б) интервал времени 0>.

В случае использо ва ния в,качестве схемы 5 бипюляр ной фазочувствительной схемы, коэфф ицие нт деления делателей частоты 3 и 4 в предлагаемом фазометре должен быть не менее 3, и используются при этом оба выхода делителей частоты 3 и 4.

Предлагаемый фазометр позволяет измерять сдвиг,фаз, изменя ющийся в процессе измерения (например, в случае, когда один из сигналов засорен шумами).

Предмет изобретения

Фазометр, содержащий о порпый и измерительный каналы, состоящ ие из последовательно соединенных формирователя и делителя частоты, выходы которых подкл ю1чены ко входам фазочув ствителыной схемы, два последователь о включенных электро нных ключа, один из .которых соединен с выходами фазоч увствительной и времязадающей схем, а второй связан с ге нератором импульсов,и со счетчиком, отл и ч а ющийся тем, что, с целью повышения точности измерения фазы вблизи нуля, упро щения схемы и повышения падеж ности фазометра, он снабжен двумя схемами со|впадения, двумя дополнительными форм и рователяпи и триггером, причем выход первой схемы совпадения, подключенной одним входом к выходу формирователя опорного ка нала, а вторым — к выходу времязадающей схемы, соединен со входом перьвого дополнительно|го формирователя, выход последнего связан со входом установки «О» триггера, ахоп, уста|новки «1» которого подключен к выходу второй схемы со впадения, импульсный вход которой подключен к выходу форми ровагеля измерительного канала, а потенциальный упра вляющий вход через интегрирующую цепь — к выходу установки «1» триггера, оди н из выходов которого через второй дополнителыный формирователь подключен ко входу уcTBHolBKtH «0»,делителя частоты измеритель ного канала.

424085 биг 1

Фиг г

Корректор Н. Стельмах

Редактор И. Шубина

Заказ 2397)9 Изд. ¹ 1497 Тираж 678 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретешш и открытий

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

3 и и

Составитель Л. Прохорова

Техред Е. Борисова