SU969675A1 - Phase meter - Google Patents

Phase meter Download PDF

Info

Publication number
SU969675A1
SU969675A1 SU813277672A SU3277672A SU969675A1 SU 969675 A1 SU969675 A1 SU 969675A1 SU 813277672 A SU813277672 A SU 813277672A SU 3277672 A SU3277672 A SU 3277672A SU 969675 A1 SU969675 A1 SU 969675A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
frequency
meter
phase
low
signal
Prior art date
Application number
SU813277672A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Петрович Панько
Александр Семенович Глинченко
Михаил Кириллович Чмых
Владимир Иванович Кокорин
Владимир Иванович Ткач
Original Assignee
Красноярский Политехнический Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Красноярский Политехнический Институт filed Critical Красноярский Политехнический Институт
Priority to SU813277672A priority Critical patent/SU969675A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU969675A1 publication Critical patent/SU969675A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Phase Differences (AREA)
  • Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)

Description

Изобретение относится к электро-радиоизмерительной технике и может быть использовано при разработке цифровых фазометрических устройств.The invention relates to electro-radio metering technology and can be used in the development of digital phase-measuring devices.

Известен цифровой фазометр, содержащий стробоскопические преобразовать— 5 ли, перестраиваемый генератор стробим— пульсов, полосовые фильтры, коммутатор и низкочастотный измеритель с логической обработкой [1J · 10 .Однако фазометр характеризуется большим временем поиска необходимой частоты генератора стробимпульсов.A well-known digital phase meter containing a stroboscopic convert — 5 li, a tunable strobe-pulse generator, band pass filters, a switch, and a low-frequency meter with logical processing [1J · 10. However, the phase meter is characterized by a long search time for the required frequency of the strobe pulse generator.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является фазометр, 15 содержащий два стробоскопических преобразователя, соединенных через полосовые фильтры с низкочастотным измерителем разности фаз, генератор стробимпульсов, соединенный выходами со вто- 20 рыми входами стробоскопических преобразователей, кольцо ФАПЧ с устройством поиска, соединенное через усилитель-ограничитель с выходом одного из полосо- вых фильтров с управляющим входом перестраиваемого генератора стробимпульсов. Фазометр обеспечивает измерение сдвига, фаз в широком диапазоне частот и амплитуд входных сигналов £ 2] .The closest in technical essence to the proposed one is a phasometer 15 containing two stroboscopic converters connected through bandpass filters with a low-frequency phase difference meter, a strobe pulse generator connected by outputs to the second 20 inputs of stroboscopic converters, a PLL with a search device connected via an amplifier a limiter with the output of one of the bandpass filters with the control input of the tunable strobe pulse generator. The phasometer provides a measurement of the shift, phases in a wide range of frequencies and amplitudes of the input signals £ 2].

Однако за счет реальных параметров кольца ФАПЧ (инерционность, конечная полоса захвата и удержания, возможность захвата на гармониках частоты сигнала, зависимость требуемого коэффициента петлевого усиления от частоты сигнала и обусловленная этим необходимость введения частотных поддиапазонов) фазометр имеет невысокое быстродействие (время поиска и захвата даже при априорно известном значении частоты сигнала составляет десятки секунд) и требует проведение ряда ручных операций в процессе измерения, таких как выбор нужного поддиапазона, контроль захвата, что в свою очередь снижает производительность измерений и затрудняет использование прибора в автоматизированных измерительных системах. 1 However, due to the real parameters of the PLL ring (inertia, final capture and retention band, the ability to capture harmonics of the signal frequency, the dependence of the required loop gain on the signal frequency and the need for frequency subbands to be introduced), the phase meter has a low speed (search and capture time even at the a priori known value of the signal frequency is tens of seconds) and requires a number of manual operations during the measurement process, such as selecting the desired subband and control of capture, which in turn reduces the measurement performance and makes it difficult to use the device in the automated measuring systems. 1

Пель изобретения - повышение быст-~ родействия и автоматизации измерений.The aim of the invention is to increase the speed and automation of measurements.

Поставленная цель достигается тем, что в фазометр, содержащий два стробоскопических преобразователя, первые 5 входы которых являются входами устройства, генератор стробимпульсов и низкочастотный измеритель разности фаз, введены соединенные между собой вычислительный и запоминающий блоки, делитель частоты и цифровой измеритель частоты, соединенный с .одним из входов фазометра и вычислительным блоком, соединен. ным с низкочастотным измерителем разности фаз и делителем частоты, счетный вход которого подключен к выходу генератора стробимпульсов, а выходы - к вторым входам стробоскопических преоб-5 разователей, соединенных выходами с низкочастотным измерителем разности фаз.This goal is achieved by the fact that in a phase meter containing two stroboscopic converters, the first 5 inputs of which are device inputs, a strobe generator and a low-frequency phase difference meter, interconnected computing and storage units, a frequency divider and a digital frequency meter connected to one are introduced from the inputs of the phase meter and the computing unit is connected. nym meter with low frequency phase difference and a frequency divider, the counting input of which is connected to the output of oscillator pulses, and outputs - to the inputs of the second strobe preob- verters 5 connected with the low frequency outputs of the phase difference meter.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого фазометра.The drawing shows a block diagram of the proposed phase meter.

Фазометр из стробоскопических преобразователей 1 и 2, соединенных с низкочастотным измерителем 3 разности фаз, последовательно соединенных цифрового . измерителя 4 частоты, вычислительного блока 5 и запоминающего блока 6, последовательно соединенных генератора 7 30 стробимпульсов и делителя 8 частоты е переменным коэффициентом деления, 'соединенного со стробоскопическими преобразователями 1 и 2 и вычислительным блоком 5, выход которого соединен с низкочастотным измерителем 3 разности фаз.Phase meter of stroboscopic transducers 1 and 2 connected to a low-frequency meter 3 phase difference, connected in series digital. a frequency meter 4, a computing unit 5 and a storage unit 6, series-connected oscillator 7 30 of the strobe pulses and a frequency divider 8 with a variable division coefficient 'connected to the stroboscopic converters 1 and 2 and the computing unit 5, the output of which is connected to a low-frequency phase difference meter 3.

Фазометр работает следующим образом.The phasometer works as follows.

Напряжения, сдвиг фаз между которыми необходимо измерить, поступают на первые входы стробоскопических преобразователей 1 и 2. На вторые входы их поступают короткие стробимгсульсы частоты ί стрс вь1ходов делителя 8 частоты с переменными коэффициентом деления (ДПКД), вход которого подключен к генератору 7 стробимпульсов. Коэффициент деления ДПКД· 8 Кд =£r/f СТр .определяющий частоту стробирования, находится либо из условия наименьшего отклонения преобразованной частоты F пр от ее некоторого среднего значения (первый режим работы стробоскопического преобразователя), либо из условия минимизации отклонения числа считываемых точек сигнала (второй режим работы стробоскопического преобразователя): /А = ={стр)^пр ’ Вт°Р°й режим работы важен при использовании низкочастотного, измерителя 3 разности фаз с цифровой обработкой сигнала, реализующего алгоритм дискретного преобразования Фурье. При этом с помощью стробоскопических преобразователей 1 и 2 осуществляется дискретизация сигналов во времени и перенос фазовых соотношений между по10 следуемыми сигналами в область частот, удовлетворяющих быстродействию низкочастотного измерителя разности, фаз. Значение преобразованной частоты находится как £Пр-= £с * (.п £г) / К д при преобразовании на нижней боковой частоте и РПр - (и£г) /Кд-£с при преобразовании на верхней боковой частоте, где ’· - номер гармоники частоты £С1Р , на которой имеет место преобразование;The voltages, the phase shift between which must be measured, are supplied to the first inputs of the stroboscopic transducers 1 and 2. Short strobe pulses of frequency ί p from all the inputs of the frequency divider 8 with variable division coefficient (DPDC), the input of which is connected to the generator of 7 strobe pulses, enter their second inputs. The division coefficient of the DPKD · 8 Kd = £ r / f ST p., Which determines the gating frequency, is found either from the condition of the least deviation of the converted frequency F CR from its some average value (the first mode of operation of the stroboscopic converter), or from the condition of minimizing the deviation in the number of read points of the signal (second mode of operation of the stroboscopic converter) / a = {p) = pr '° m in ° F th mode is important when using a low frequency, the phase difference meter 3 with digital signal processing, the algorithm implements a discrete Fourier transform. At the same time, with the help of stroboscopic converters 1 and 2, the signals are discretized in time and the phase relations between the next 10 signals are transferred to the frequency range that satisfy the speed of the low-frequency difference and phase meters. The value of the converted frequency is found as П р p - = с c * (.n £ r ) / K d when converting at the lower side frequency and P Pr - (and г r ) / Kd - с c when converting at the upper side frequency, where '· Is the harmonic number of the frequency £ С1Р , at which the transformation takes place;

- частота · генератора 7 стробимпульсоч; £с ** частота сигнала. Использование обоих боковых частот расширяет диапазон возможных значений частот сигнала, не требующих перестройки ДПКД 8. До25 пустимое изменение преобразованной частоты гри заданном коэффициенте деления ДПКД 8 зависит от нестабильности частоты сигнала и требуемой точности измерения. В соответствии·с диапазоном изменения F^p и числом считываемых точек М , определяющих спектр преобразованного сигнала, выбирается полоса пропускания низкочастотного измерителя 3 разности фаз. Так, при £г =64 МГц;- frequency · generator 7 strobe pulse; £ s ** signal frequency. The use of both side frequencies expands the range of possible values of signal frequencies that do not require adjustment of the DPKD 8. Up to 25, the permissible change in the converted frequency at the given division coefficient of the DPKD 8 depends on the instability of the signal frequency and the required measurement accuracy. In accordance with the range of variation of F ^ p and the number of readable points M that determine the spectrum of the converted signal, the passband of the low-frequency phase difference meter 3 is selected. So, at £ r = 64 MHz;

КдЧ64-32); f с-(4-400) МГц, значения Fnp не выходят за пределы (10-80) кГц. Причем одной и той же частоте сигнала в зависимости от режима работы стробоскопического преобразователя соответствуют различные соотношения ц/ Кд и значения ЕПр . Например, при £¢, = 10 МГц первому режиму, обеспечивающему минимально возможные отклонения частоты F пр. удовлетворяют значения И = 7; Кд = 45 (Fnp = = 44,445 КГц), а второму режиму, обеспечивающему минимальное отклонение числа считывания точек сигнала, удовлетворяют значения И = 9; Кд = 58, что соответствует FПр= 69 КГц и М = 16.KdCh64-32); f s - (4-400) MHz, Fnp values do not go beyond (10-80) kHz. Moreover, the same signal frequency, depending on the operating mode of the stroboscopic converter, corresponds to different ratios c / cd and the values of E P p. For example, at £ ¢, = 10 MHz, the first mode, which provides the minimum possible frequency deviations F ave, satisfies the values And = 7; Cd = 45 (F np = = 44.445 KHz), and the second mode, which provides the minimum deviation in the number of read points of the signal, satisfies the values And = 9; Kd = 58, which corresponds to F CR = 69 KHz and M = 16.

Указанные режимы и условия выбора коэффициента деления ДПКД 8 определя ют алгоритм работы вычислительного блока 5. При этом значения частоты сиг55 нала находятся с помощью цифрового измерителя 4 частоты, а программа вычислений и значенияГпрмин .F^axe хранятся в запоминающем блоке 6. Для ускорения поиска необходимых коэффициентов деления ДПКД 8, обеспечивающих минимальное отклонение преобразованной частоты относительно номинальной, их значения для определенных поддиапазонов частоты 5 сигнала могут быть вычислены предварительно и записаны в запоминающем блоке 6. Функции вычислительного блока 5 в этом случае сводятся к слежению за частотой сигнала, принятию решения о необходимости изменения Кд, выборке его значения из запоминающего блока 6 и занесения ДПКД 8.The indicated modes and conditions for the selection of the division coefficient of the DPKD 8 determine the operation algorithm of the computing unit 5. In this case, the signal frequency 55 is found using a digital frequency meter 4, and the calculation program and the values of п r min. F ^ ax are stored in the storage unit 6. For acceleration of the search for the necessary division coefficients of the DPKD 8, providing the minimum deviation of the converted frequency relative to the nominal, their values for certain sub-bands of the frequency 5 of the signal can be pre-calculated and recorded in the storage unit 6. The functions of the computing unit 5 in this case are reduced to monitoring the signal frequency, deciding whether to change the CD, selecting its value from the storage unit 6 and entering the DPKD 8.

Сигналы преобразованной частотыF^p с выходов стробопреобразователей 1 и 2 поступают на входы низкочастотного из мерителя 3 разности фаз. Измеряемый им фазовый сдвиг соответствует фазовому сдвигу между сигналами, действующими на входе фазометра. 20The signals of the converted frequency F ^ p from the outputs of the gate converters 1 and 2 are fed to the inputs of the low-frequency phase difference meter 3. The phase shift measured by it corresponds to the phase shift between the signals acting at the input of the phase meter. 20

Работа вычислительного блока 5 и цифрового измерителя 4 частоты синхронизируются с работой низкочастотного ‘ измерителя 3 разности фаз. При этом в зависимости от типа этого измерителя 25 и решаемой задачи возможно управление как со стороны вычислительного блока 5, запрещающего, например, выдачу измерительной информации на регистрирующийThe operation of the computing unit 5 and the digital frequency meter 4 are synchronized with the operation of the low-frequency meter 3 of the phase difference. Moreover, depending on the type of this meter 25 and the problem to be solved, it is possible to control both from the side of the computing unit 5, which prohibits, for example, the issuance of measurement information to the recording

I блок измерителя 3 на время перестройки 30 .ДПКД 8, либо управление со стороны измерителя 3, разрешающего перестройку ДПКД 8 в паузах между циклами измерения. Кроме того, при использовании обоих боковых частот преобразования, рас- 35 ширяющих область возможных значений частот сигнала, не требующих перестанов— ки ДКЙП 8, вычислительный блок 5 выдает соответствующую информацию на низкочастотный измеритель 3 разности фаз с 40 целью учета знака результата измерения.I block of meter 3 for the time of adjustment 30. DPKD 8, or control from the side of meter 3, allowing the adjustment of DPKD 8 in the pauses between measurement cycles. In addition, when using both side conversion frequencies, expanding the range of possible signal frequencies that do not require DCYPE 8 permutation, the computing unit 5 provides the corresponding information to the low-frequency meter 3 of the phase difference with 40 in order to take into account the sign of the measurement result.

Таким образом, благодаря введению новых элементов и связей повышается быстродействия фазометра со стробоскопическим преобразованием и полностью 45 автоматизируется процесс измерения. Время, необходимое на начальную установку требуемой частоты стробирования, определяется временем измерения цифрового измерителя частоты, которое может быть выбрано в зависимости от диапазона рабочих частот, равным (0,01-0,001)с и быстродействием вычислительного и запоминающего блоков 5 и 6, которое в режиме выборки предварительно вычисленных значений коэффициентов деления ДПКД 8 составляет единицы - десятки микросекунд. В известном устройстве время поиска и захвата кольца ФАПЧ при априорно известном поддиапазоне частоты сигнала достигает единиц десятков секунд, а при неизвестной час10 тоте сигнала к этому добавляется также _ время на ручной поиск соответствующего поддиапазона. В предлагаемом фазометре выбор частоты стробирования и контроль . за текущим значением частоты сигнала 15 осуществляется автоматически. С помощью вычислительного блока синхронизируется работа всех узлов фазометра. Здесь также исключается опасность преобразования на гармониках частоты сигнала, связанная с появлением грубых погрешностей, легко реализуется измерение на нижней и верхней боковых частотах.Thus, thanks to the introduction of new elements and connections, the speed of the phase meter with stroboscopic conversion is increased and the measurement process is fully automated 45. The time required for the initial installation of the required sampling frequency is determined by the measurement time of the digital frequency meter, which can be selected depending on the operating frequency range equal to (0.01-0.001) s and the speed of the computing and storage units 5 and 6, which is in the mode the sample of pre-calculated values of the division coefficients of the DPKD 8 is unity - tens of microseconds. In the known device, the search and capture time of the PLL ring with an a priori known subband of the signal frequency reaches several tens of seconds, and with an unknown frequency of the signal, the time for manual search of the corresponding subband is also added to this. In the proposed phase meter, the selection of the sampling frequency and control. after the current value of the signal frequency 15 is carried out automatically. Using the computing unit, the operation of all nodes of the phase meter is synchronized. It also eliminates the danger of conversion at harmonics of the signal frequency associated with the appearance of gross errors, it is easy to measure at the lower and upper side frequencies.

Claims (2)

(54) ФАЗОМЕТР Изобретение относитс  к электро-радиоизмерительной технике и может быть использовано при разработке цифровых фазометрических устройств. Известен цифровой фазометр, содержащий стробоскопические преобразователи , перестраиваемый генератор стробимпульсов , полосовые фильтры, коммутатор и низкочастотный измеритель с логической обработкой l . .Однако фазометр характеризуетс  большим времеием поиска необходимой частоты генератора стробимпульсов. Наиболее близким по технической сущ ности к предлагаемому  вл етс  фазомет содержащий два стробоскопических преобразовател , соединенных через полосовые фильтры с низкочастотным измерителем разности фаз, генератор стробимпульсов , соединенный выходами со вторыми входами стробоскопических преобразователей , кольцо ФАПЧ с устройством поиска, соединенное через усилитель-ограничитель с выходом одного из полосовых фильтров с управл ющим входом перестраиваемого генератора стробимпульсов. Фазометр обеспечивает измерение , фаз в щирюком диапазоне частот и амплитуд входных сигналов 2 . Однако за счет реальных параметров кольца ФАПЧ (инерционность, конечна  полоса захвата и удержани , возможность захвата на гармониках частоты сигнала, зависимость требуемого коэффициента петлевого усилени  от частоты сигнала и обусловленна  этим необходимость введени  частотных поддиапазонов) фазометр имеет невысокое быстродействие (врем  поиска и захвата даже при априорно известном значении частоты сигнала составл ет дес тки секунд) и требует проведение р да ручных операций в процессе измерени , таких как выбор нужного поддиапазона , контроль захвата, что в свою очередь снижает производительность измерений и затрудн ет использование прибора в автоматизированных измерительных системах. Цель изобретени  - повьаиение быстродействи  и автоматизации измерений. Поставленна  цепь достигаетс  тем, что в фазометр, содержащий два стробоскопических преобразовател , первые входы которых  вл ютс  входами устройства , генератор стробим11уль.сов и низкочастотный измеритель разности фаз, введены соед1гае1шые между собой вычислительный и запоминающий блоки, делитель частоты и цифровой измеритель частоты, соединенный с .одним из входов фаэометра и вычислительным блоком, соединен .ным с низкочастотным измерителем разности фаз и делителем частоты, счетньй вход которого подключен к выходу генератора стробимпульсов, а выходы - к вторым входам стробоскопич;еских преобразователей , соединенных выходами с низкочастотным измерителем разности фаз. На чертеже приведена блок-схема предлагаемого фазометра. Фазометр из стробоскопических преобразователей 1 и 2, соединенных с низкочастотным измерителем 3 разности фаз, последовательно соединенных цифрового измерител  4 частоты, вычислительного блока 5 и запоминающего блока 6, последовательно соединенных генератора 7 стробимпульсов и делител  8 частоты е переменным коэффициентом делени , соедиленного со стробоскопическими преобразовател ми 1 и 2 И вычислительным блоком 5, выход которого соединен с низкочастотным измерителем 3 разности фаз. Фазометр работает следующим образом . Напр н ени , сдвиг фаз между которыми необходимо измерить, поступают на первые входы стробоскопических преобразователей 1 и 2. На вторые входы их поступают короткие стробимгсульсы частоты i стр выходов делител  8 частоты с переменными коэффициентом делени  (ДПКД), вход которого подключен к генератору 7 cтpoби fflyльcoв. Коэффициент делени  ДПКД-8 . определ ющий частоту стробировани , находитс  либо из услови  наименьшего отклонени  преобразованной частоты Т пр от ее некоторого среднего значени  (первый режим работы стробоскопического преобразовател ) , либо из услови  минимизации отклонени  числа считываемых точек сигнала (второй режим работы стробоскопического преобразовател ): АЛ sf j.j Fnp Второй режим работы важен при испрльзованин низкочастотного, измерител  3 разности фаз с цифровой обработкой сигнала, реализующего алгоритм дискретного преобразовани  Фурье. При этом с помощью стробоскопических преобразователей 1 и 2 осуществл етс  дискретизаци  сигналов во времени и перенос фазовых соотношений между последуемьшй сигналами в область частот, удовлетвор ющих бь1стродействию низкочастотного измерител  разности., фаз. Значение преобразованной частоты находитс  , л при преобразовании нанижней боковой частота и f пр ) Р преобразовании на верхней боковой частоте, где VT - номер гармоники частоты {(-тр которой имеет место преобразование; .. - частота генератора 7 стробимпульсо ч - частота сигнала. Использование обоих боковых частот расшир ет диапазон возможных значений частот сигнала, не требующих перестройки ДПКД 8. Допустимое изменение преобразованной частоты гри .заданном коэффициенте делени  ДПКД 8 зависит от нестабильности частоты сигнала и требуемой точности измерени . В соответствии с диапазоном изменени  пр числом считываемых точек fA , определ ющих спектр преобразованного сигнала, выбираетс  полоса пропускани  низкочастотного измерител  3 разности фаз. Так, при fp 64 МГц; Лд- (64 - Ь2); f с - ti--(00) М Ги,, значени  f пр не выход т за пределы (10-8О) кГц. Причем одной и той же частоте сигнала в зависимости от режима работы стробоскопического преобразовател  соответствуют различные соот- нощени  И/Кд и значени  Fnp Например , при $с 10 МГц первому режиму, обеспечивающему минимально возможные отклонени  частоты Fnp, удовлетвор ют значени  И 7; Кд 45 ( 44,445 КГц), а второму режим), обеспечивающему минимальное отклонение числа считывани  точек сигнала, удовлетвор ют значени  VI 9; л 58, что соответствует f,,p 69 КГц и М 16. Указанные режимы и услови  выбора коэффициента делени  ДПКД 8 определ ют алгоритм работы вьиислительного блока 5. При этом значени  частоты сигнала наход тс  с помощь.ю цифрового измерител  4 частоты, а программа вычислений и значени К„р „ л р а Ран тс  в запоминающем блоке 6. Дл  ускорени  поиска необходимых коэффициентов делени  ДПКД 8, обеспечивающих минимальное отклонение преобразованной частоты относительно номинальной, их значени  дл  определенных поддиапазонов частоты сигнала могут быть вычислены предварительно и записаны в запоминающем блоке 6. Функции вычислительного блока 5 в этом случае свод тс  к слежению за частотой сигнала, прин тию решени  о необходимости изменени  Кд, выборке , его значени  из запомийаюшего блока 6 и занесени  ДПКД 8. Сигналы преобразованной частоты с выходов стробопреобразователей 1 и 2 поступают на входы низкочастотного из мерител  3 разности фаз, Измерйемьй им фазовый сдвиг соответствует фазовому сдвигу между сигналами, действующими на входе фазометра. Работа вычислительного блока 5 и цифрового измерител  4 частоты синхронизируютс  с работой низкочастотного измерител  3 разности фаз. При .этом в зависимости от типа этого измерител  и рещаемой задачи возможно управление как со стороны вьнислительного блока 5 запрещающего, например, выдачу измерительной информации на регистрирующий I блок измерител  3 на врем  перестройки .ДПКД 8, либо управление со стороны измерител  3, разрешающего перестройку ДПКД 8 в паузах между циклами измерени . Кроме того, при использовании обоих боковых частот преобразовани , расшир ющих область возможных значений частот сигнала, не требующих перестанов ки ДКЙП 8, вычислительный блок 5 выдае соответствующую информацию на низкочастотный измеритель 3 разности фаз с целью учета знака результата измерени  Таким образом, благодар  введению новых элементов и св зей повышаетс  быстродействи  фазометра со стробоскопиче .ским преобразованием и полностью автоматизируетс  процесс измерени . Врем , необходимое на начальную уста новку требуемой частоты стробировани , определ етс  временем измерени  цифрового измерител  частоты, которое может быть выбрано в зависимости от диапазона рабочих частот, равным (О,О1-О,О01 и быстродействием вьлислительногр и запоминающего блоков 5 и 6, которое в режиме выборки предварительно вычисленных значений коэффициентов делени  ДПКД 8 составл ет единицы - дес тки микросекунд. В известном устройстве врем  поиска и захвата кольца ФАПЧ при априорно известном поддиапазоне частоты сигнала достигает единиц дес тков секунд, а при неизвестной частоте сигнала к этому добавл етс  также врем  на ручной поиск соответствующего поддиапазона. В предлагаемом фазометре выбор частоты стробировани  и контроль за текущим значением частоты сигнала осуществл етс  автоматически. С помощью вычислительного блока синхронизируетс  работа всех узлов фазометра. Здесь также исключаетс  опасность преобразовани  на гармониках частоты сигнала, св занна  с по влением грубых погрешностей, легко реализуетс  измерегше на нижней и верхней боковых частотах. Формула изобретени  Фазометр, содержащий два стробоскопических преобразовател , первые входы которых  вл ютс  входами устройства, генератор стробимпульсов и низкочастотный измеритель разности фаз, отличающ и и с   тем, что, с целью повьпиений быстродействи  и автоматизации измерений, в него введены соединенные между собой вычислительный и запоминающий блоки. делитель частоты и цифровой измеритель частоты, соединенный с одним из входов фазометра и вычислительным блоком, соединенным с низкочастотным измерителем разности фаз и делителем частоты, счетный вход которого подключен к выходу генератора стробимпульсов, а выход к вторым входам стробических преобразователей , соединенных выходами с низкочастотным измерителем разности фаз. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 659984, кл. 601Я 25/00, 1979. (54) PHASOMETER The invention relates to electrical measuring technique and can be used in the development of digital phase metering devices. A digital phase meter is known that contains stroboscopic transducers, a tunable strobe pulse generator, band-pass filters, a switch and a low-frequency meter with logic processing l. However, the phase meter is characterized by a long time to search for the necessary frequency of the strobe pulse generator. The closest in technical terms to the proposed invention is a phase meter containing two stroboscopic transducers connected through band-pass filters with a low-frequency phase difference meter, a pulse generator connected to the outputs of the second inputs of the stroboscopic transducers, connected to the search amplifier via a limiting amplifier one of the bandpass filters with the control input of a tunable strobe pulse generator. The phase meter provides a measurement of the phases in the wide range of frequencies and amplitudes of the input signals 2. However, due to the real parameters of the PLL ring (inertia, the final capture and retention band, the possibility of picking up the signal frequency at the harmonics, the dependence of the required loop gain on the signal frequency and the resulting need to introduce frequency subbands), the phase meter has a low speed (search and capture time, even a priori known frequency of the signal is ten seconds) and requires a number of manual operations in the measurement process, such as selecting the desired sub-band It controls the capture, which in turn reduces the measurement performance and makes it difficult to use the instrument in automated measurement systems. The purpose of the invention is to improve the speed and automation of measurements. The delivered circuit is achieved by the fact that a phase meter containing two stroboscopic transducers, the first inputs of which are the device inputs, a strobe simulator generator and a low-frequency phase difference meter, are connected between computational and storage units, a frequency divider and a digital frequency meter connected to one of the inputs of the phaeometer and the computing unit, connected to a low-frequency phase difference meter and a frequency divider, the counting input of which is connected to the generator output pulses, and the outputs - to the second inputs of stroboscopic transducers connected to the outputs with a low-frequency phase difference meter. The drawing shows the block diagram of the proposed phase meter. Phase meter from stroboscopic transducers 1 and 2 connected to a low-frequency meter 3 phase difference, a digital meter 4 serially connected, a computing unit 5 and a storage unit 6, a serial pulse generator 7 and a divider 8 frequency e with a variable division factor connected to the stroboscopic transducers 1 and 2 AND computing unit 5, the output of which is connected to a low-frequency meter 3 phase difference. Phase meter works as follows. The voltages between which it is necessary to measure the phase are sent to the first inputs of stroboscopic transducers 1 and 2. Their second inputs receive short frequency pulses of the frequency i p of the frequency divider 8 outputs with variable division factor (DPKD), whose input is connected to a strobe generator 7 fflylycove The division ratio of DPKD-8. determining the gating frequency, is either from the condition of the smallest deviation of the converted frequency T av from its average value (the first mode of operation of the stroboscopic converter) or from the condition of minimization of the deviation of the number of readable signal points (the second mode of operation of the stroboscopic converter): AL sfjj Fnp Second The operation mode is important when using a low-frequency, meter 3 phase difference with digital signal processing that implements the discrete Fourier transform algorithm. In this case, using the stroboscopic transducers 1 and 2, the signals are sampled in time and the phase relations between the subsequent signals are transferred to the frequency range that satisfies the low-frequency difference difference meter, phases. The value of the converted frequency is, l when converting the lower side frequency and f ol) P converting at the upper side frequency, where VT is the harmonic number of the frequency {(-tr which the conversion takes place; .. - generator frequency 7 strobe pulses h - signal frequency. Use both side frequencies expands the range of possible values of the signal frequencies that do not require PDCD tuning 8. The allowable change in the converted frequency of the grizza. A given division ratio of the PDKD 8 depends on the instability of the signal frequency and the required Measurement accuracy. In accordance with the range of change in the number of readable points fA, which determine the spectrum of the converted signal, the passband of the low-frequency meter 3 phase difference is selected. Thus, at fp 64 MHz; Ld- (64 - Ь2); f c - ti- - (00) M Gi, the values of f pr do not go beyond (10-8 O) kHz, and the same signal frequency, depending on the mode of operation of the stroboscopic converter, corresponds to different I / Cd ratios and Fnp values. For example, at $ 10 MHz to the first mode, which ensures the lowest possible deviations frequency, Fnp, satisfies And 7; Cd 45 (44.445 KHz), and the second mode), which provides the minimum deviation of the number of readings of the signal points, is satisfied by the value VI 9; 58, which corresponds to f ,, p 69 KHz and M 16. The indicated modes and conditions for selecting the division ratio of the PDCD 8 determine the algorithm of operation of the output unit 5. At the same time, the signal frequency values are found using a digital meter 4 frequencies, and the program calculations and values of K p p l R a r ts in the storage unit 6. To speed up the search for the necessary DFD 8 division factors, ensuring a minimum deviation of the converted frequency relative to the nominal frequency, their values for certain frequency frequency signal subbands can be the numbers are preliminarily recorded in the storage unit 6. In this case, the functions of the computing unit 5 are reduced to tracking the signal frequency, deciding whether to change the Cd, sampling, its value from the memorized unit 6, and entering the PDCD 8. Signals of the converted frequency from the outputs strobe converters 1 and 2 are fed to the low-frequency inputs of a measurer 3 of the phase difference. The phase shift measured by them corresponds to the phase shift between the signals acting at the input of the phase meter. The operation of the computing unit 5 and the digital frequency meter 4 is synchronized with the operation of the low frequency meter 3 phase difference. In this case, depending on the type of this meter and the task to be solved, it is possible to control both from the side of the add-on unit 5 prohibiting, for example, issuing the measuring information to the registering I unit of the meter 3 for the time of the rearrangement. PDKD 8, or the control from the side of the meter 3 permitting the rearrangement of the PDKD 8 in the pauses between measurement cycles. In addition, when using both side conversion frequencies, expanding the range of possible signal frequency values that do not require permutation of DKEUP 8, the computing unit 5 provides relevant information to the low-frequency meter 3 phase differences to take into account the sign of the measurement result. Thus, by introducing new elements and the connections increase the speed of the phase meter with the stroboscopic conversion and fully automate the measurement process. The time required for the initial setup of the required gating frequency is determined by the measurement time of the digital frequency meter, which can be selected depending on the operating frequency range, equal to (O, O1-O, O01 and the performance response and memory blocks 5 and 6, which in the sampling mode, the pre-computed values of the DPCD division factors are one to ten microseconds. In the known device, the time of searching and capturing the PLL ring when the signal frequency band is a priori known It doesn’t have units of tens of seconds, and at an unknown signal frequency, time is added to the manual search for the corresponding subband.In the proposed phase meter, the sampling frequency and control over the current value of the signal frequency is carried out automatically. It also eliminates the risk of conversion at harmonics of the signal frequency, associated with the appearance of gross errors, is easily realized by measuring on the lower and upper lateral often max The invention includes a phase meter containing two stroboscopic transducers, the first inputs of which are device inputs, a strobe pulse generator and a low-frequency phase difference meter, which is also distinguished by the fact that, for the purpose of speeding up and measuring automation, computational and memory connected to each other are entered into it blocks. a frequency divider and a digital frequency meter connected to one of the phase meter inputs and a computing unit connected to a low-frequency phase difference meter and a frequency divider, the counting input of which is connected to the output of the strobe pulse generator, and the output to the second inputs of the strobe converters connected to the low-frequency difference meter phases. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate number 659984, cl. 601Я 25/00, 1979. 2.Патент США Ms 33343О5, кл. 328-151, 1967.2. US patent Ms 33343О5, cl. 328-151,1967.
SU813277672A 1981-04-20 1981-04-20 Phase meter SU969675A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813277672A SU969675A1 (en) 1981-04-20 1981-04-20 Phase meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813277672A SU969675A1 (en) 1981-04-20 1981-04-20 Phase meter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU969675A1 true SU969675A1 (en) 1982-10-30

Family

ID=20954105

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813277672A SU969675A1 (en) 1981-04-20 1981-04-20 Phase meter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU969675A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4651089A (en) Frequency counting arrangement
SU969675A1 (en) Phase meter
US2452960A (en) Method and apparatus for indicating frequency coincidence between alternating currents or voltages
US3501695A (en) Resonance measuring apparatus utilizing the sideband signals of an fm-test signal for feedback control
SU750389A1 (en) Device for measuring q-factor of oscillatory circuit
SU960725A1 (en) Device for determination of resonance characteristic frequency and quality factor
SU777639A1 (en) Time and frequency standard
RU1799474C (en) Spectrum analyzer
SU920561A1 (en) Harmonic coefficient meter
SU1129564A2 (en) Signal-to-noise ratio meter
SU1734052A1 (en) Autocorrelation meter of band-limited noise within the carrier environment
SU830257A1 (en) Device for measuring noise of retunable self-excited oscillator
SU648915A1 (en) Harmonic analyzer
SU892330A1 (en) Frequency deviation meter
SU1709240A1 (en) Method of measuring loop q-factor frequency detuning and device for
SU859942A1 (en) Device for measuring frequency deviation
SU935806A1 (en) Frequency meter
SU1737365A1 (en) Resonator q-meter
SU1053018A1 (en) Device for measuring amplitude-frequency response
SU1434299A1 (en) Apparutus for measuring unbalance
SU1114969A1 (en) Harmonic analyzer
SU1100592A1 (en) High-frequency signal level calibrator
SU788042A1 (en) Device for determining phase-frequency errors of broad-band voltage dividers
SU773518A1 (en) Apparatus for measuring astable phase and frequency of electric signal
SU954896A1 (en) Device for measuring capacity or inductivity increment