Цифровой низкочастотный фазометр

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<щ 653576

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6)) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) ЗаЯвлено 230276 (21) 2 326577/18-21 (50 м. K 2

G R 25/00 с присоединением заявки Ph— (23) Приоритет

Государствеииый комитет ссср по делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 250339. Бюллетень 36 11

Дата опубликования описания 25.0379 (68) УДК 621. 317. .77(088 ° 8) (72) Авторы изобретения

Е. В.Грейз, A.È.Ìåõîâè÷, В.И.Тимофеев и A. Г. Рощин

Pl) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ НИЗКОЧАСТОТНЫЙ ФАЗОМЕТР

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и предназначено для определения величины фазового сдвига инфранизких частот.

Известен цифровой инфранизкочастотный фазометр — частотомер, содержащий суммирующий и вычитающий счетчики, ключи, генератор опорной частоты и блок управления (1).

Недостатком этого устройства является то, что процесс измерения фазы начинается лишь по окончании одного периода исследуемых сигналов и длится после этого некоторое время, что снижает его быстродействие.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является ® цифровой фазометр, содержащий формирователь импульсов, соединенный через триггер с первым входом элемента

И, второй вход которого соединен с генератором, первый счетчик, выходы которого соединены с первой группой схем переноса, второй счетчик, соединенный поразрядно второй группой схем переноса с третьим счетчиком, выход которого соединен с входом первого счетчика и импульсными входами второй группы схем переноса (2) .

Недостатком устройства является сложность, так как обработка информации производится в параллельном и в последовательном коде, и имеются два режима .работы, определяемые величиной временного сдвига исследуемых напряжений.

Цель изобретения — упрощение устройства.

Это достигается тем, что цифровой фазометр, содержащий формирователь импульсов, соединенный через триггер с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с генератором, первый счетчик, выходы которого соединены с первой группой схем переноса второй счетчик, соединенный поразрядно: второй группой схем переноса с третьим счетчиком, выход которого соединен с входом первого счетчика и импульсными., входами второй группы схем переноса,.снабжен дополнительным счетчиком, элементом И и триггером, причем счетный вход дополнительного счетчика подключен к генератору импульсов, выходы которого соединены с дополнительным эле65357 ментом И, выход которого связан с дополнительным триггером и импульсными входами первой группы схем переноса, выходами подключенными к установочным входам дополнительного счетчика, выход дополнительного триггера связан с управляющим входом дополнительного счетчика, счетным входом второго счетчика и третьим входом элемента И, выход которого соединен с третьим счетчиком.

Функциональная схема цифрового 10 фазометра представлена на чертеже.

Он содержит формирователь 1 импульсов, генератор 2 импульсов, триггеры 3 и 4, элементы И 5 и 6, группы схем 7 и 8 переноса, счетчики 15

9-12. Триггер 3 формирует временной сдвиг между исследуемыми напряженйяьы. Элемент И 6 управляет переносом числа из счетчика 10 в счетчик 9 с помощью группы переноса 7, Счетчик lpgp регистрирует текущее значение фазового сдвига ((T„) в требуемой размерности, где T x — время измерения.

Триггер 4 формирует интервалы АТ приращение времени измерения и управ->я ляет режимом работы счетчика 9 (когда

Ц ll на его прямом выходе сигнал Î, счетчик 9 работает в режиме сложения, а когда сигнал "1"- в режиме вычитания) .

Счетчик 12 хранит значение Т „количество разрядов этого счетчика выбирается; исходя из требуемой точности.

Устройство работает следующим образом.

Команда начальная установка поступает с формироват еля 1 в момент перехода напряжения Ц через нулевое значение (шины команды начальной установки на чертеже не показаны) .

Эта команда устанавливает триггеры 3 и 4 в нулевое состояние, счетчик 12

40 обнуляется,в счетчик 11 записывается число 2 -1, где r — количество разрядов счетчика 11, а в счетчики 10 и

9 записывает число Ъ 360, где Ь- величина, обратная дискретности отсче- 45 та фазы. Момент поступления команды начальная установка — момент на- . чала измерительного интервала Т>, Импульсы с генератора 2 поступают на вход элемента И 5, на двух других 50 его входах запрещающие потенциалы с выходов триггеров 3 и 4. Импульсы с выхода генератора 2 поступают также на вход счетчика 9, имеющего полную емкость N и работающего в режиме сло- 56 жения. Как только на вход счетчика 9 поступит (N- 360) импульсов, счетчик переполнится и обнулится. Элемент И 6 дает разрешение на ввод кода чи а числа f6360 из счетчика 10 в счетчик 9 и формирует сигнал, который

ll 1ll установит триггер 4 в состояние

Триггер 4 устанавливает счетчик 9 в режим вычитания. Следовательно, после поступления следующих 6 36 О импульсов на вход счетчика 9, о он

6 4 вновь обнулится, элемент И б сформирует второй сигнал, в счетчик 9 вновь будет записано число 360, триггер 4 возвратится в состояние

О. При этом в счетчике 12 запишется первый импульс с триггера 4, т.е.

Т ЬТ. Tаким образом, триггер 4 формирует временной интервал bT, определяемый суммарным временем работы счетчика 9 на сложение и вычитание, т.е. временем, за которое поступит с генератора 2 в счетчик 9 N импульсов. Процесс повторяется до момента перехода напряжения U< через нулевое значение. Формирователь импульсов 1 установит триггер 3 в 1 . Сигнал последнего разрешает прохождение импульсов генератора 2 через элемент

И 5 на счетчик ll

Допустим, что импульс с формироват ел я импул ь со в 1 посту пил н а три ггер

3 в момент, .совпадающий с окончанием какого-то промежутка ьТ. В этот момент фазовый сдвиг определяется вы9(Tx) = f5ъ6О что и зафиксировано в счетчике 10.

Импульсы с генератора суммируются в счетчике 9, но через элемент И 5 не проходят — запрет с триггера 4.

Как только на вход счетчика 9 поступит N- 360 импульсов, он обнулится, элемент И 6 сформирует сигнал, по которому в счетчик 9 будет переписано число f6360 из счетчика 10 и этим же

1 I 11 сигналом триггер 4 установится в 1 и разрешит прохождение импульсов генератора 2 через элемент И 5. Счетчик 9 переводится в режим вычитания.

Первый же импульс генератора 2, поступающий на вход счетчика 11 через элемент И 5, переполнит его, импульсом переполнения в счетчик 11, из счетчика 12 вводится обратный код числа ТХ, à s счетчик 10 записывается число f3360-1. Поступление следующих Т +1 импульсов на вход

Х счетчика ll приводит к появлению второго импульса переполнения на его выходе, по которому s счетчике 11 вновь установится обратный код числа Т а в счетчике 10 будет зафикх" сировано число f5360-2.

Следовательно, на вход счетчика 12 за каждый интервал àT поступает один импульс. На вхоД счетчика ll за каждый интервал ЬТ поступает Ч(Т ) импульсов. Счетчик ll осуществляет деление этих импульсов на число Т„+1, результат деления поступает на,вычитающий вход счетчика 10, где будет находиться новое значение фазового сдвига "t(T }+1. При обнулении счетчика 10 сигнал с него поступает на триггер 3, устанавливая этот триг.гер в О и запрещая прохождение импульсов через элемент -И 5, т.е. дальнейшее вычитание импульсов из счетчика 10 прекратится. Триггер 3

653576

Формула изобретения

Составитель Г. Смелова

Техред И.Ьсталош . Корректор С.Шекмар

Редактор А.Шмелькин

Заказ 1285/34

Тираж 696 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 также устанавливается в 0 сигналом с формирователя 1 при переходе напряжения U< через нулевое значение — момент окончания измерительного интервала Т . Для обеспечения точности измеренйя сдвига фаз не менее 1/ ф во всем диапазоне частот, частота генератора 2 выбирается из

И Ь бО Х и с, где т П,с, - максимальная частота измеряемых колебаний.

Технико-экономический эффект предлагаемого устройства заключается в упрощении и повышении его надежности при сохранении требуемого быстродействия и точности °

Цифровой низкочастотный фазометр, содержащий формирователь импульсов, соединенный через. триггер с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с генератором, первый счетчик, выходы которого соединены с первой группой схем переноса, второй счетчик, соединенный поразрядно второй группой схем переноса с третьим счетчиком, выход которого соединен с входом первого счетчика и импульсными входами второй группы схем переноса.,отличающийся тем, что, с целью упрощения, он снаб5 жен дополнительными счетчиком, элементом И и триггером, причем счетный . вход дополнительного счетчика подключен к генератору импульсов, выходы которого соединены с дополнительным

1р элементом И, выход последнего связан с дополнительным триггером и импульсными входами первой группы схем переноса,. выходами подключенными к установочным входам дополнительного счетчика, выход дополнительного триггера связан с управляющим входом дополнительного счетчика, счетным входом второго счетчика и третьим входом элемента И, выход которго соединен с третьим счетчиком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 189485, кл. G 01 R 25/00, 1964.

25 2. Авторское свидетельство СССР

Р 308381, кл. G 01 R 25/00, 1969.