186251. lajstromszámú szabadalom • Fázismérő berendezés
186251 14 16 fázis-analóg-átalakítója fűrészfog kimeneti feszültségének zéróátmenete után, (pl. ha N=4, a fűrészfogfeszültség Q-ból, 9. ábra) és ezután a számlálóimpulzusok all impulzuselosztó (7. ábra) 34 és 35 ÉS-kapuk bemenetéire kerülnek. A 34 és 35 ÉS-kapuk kimeneteire csak azok a számlálóimpulzusok kerülnek, amelyek abban az időpontban keletkeznek, amikor egy előző 1 fázisátala - kító feszültségkimenetén, amely a 34 és 35 ÉS-kapuk második bemenetével van összekötve, kioldófeszültség van. Pl. nullás fáziseltolás esetében (9. ábra) minden 1 fázisátalakító — kivéve a középső — invertáló feszültségkimenetén nagy feszültség van (A, B, C feszültségek) és mivel ezen kimenetekből csak egy, a 34, 35 ÉS-kapuk második kimeneteivel van összekötve a keletkező d, ill. d impulzusok a 34, ill. 35 ÉS-kapuk kimeneteire kerülnek. Ilyen jellegű koincidencia minden 2tc radián fáziseltolásváltozás esetében ismétlődik. Pozitív fázisváltczásnál a számláló impulzusok (9. ábrán nem sraffozottan ábrázolva) a 34 ÉS-kapun keresztül a 11 impulzuselosztó 12 kimenetére és ezután a 14 oda-vissza számláló összeadásbemenetére kerülnek. Negatív fázisváltozásnál d<p ~dT a számlálóimpulzusok (9. ábrán sraffozottan ábrázolva) a 35 ÉS-kapun keresztül a 13 kimenetre kerülnek és ezt követően a 14 oda-vissza számláló kivonásbemenetére (7. ábra). A számlálóimpulzusok 2tc radiánonként követik egymást, függetlenül a fázismérő berendezés felbontóképességétől. A fáziseltolás értékéről 2tz radián tartományban (tc/N radián diszkrét jelleggel) az 1 fázisátalakító feszültségkimenetei szerint ítélhetünk. A találmány szerinti fázismérő berendezés egy kiviteli alakjával, ahol N=4 (8. és 9. ábra) ezt részletesen ismertetjük. Abban az esetben, ha a fáziseltolás 0—n/4 radian tartományban van, az 1 fázisátalakító minden neminvertáló feszültségkimenetén kis feszültség van (A, B, C, D), a kódkombináció tehát 0000. Ha a fázis 7t/4 — —27t/4 radián tartományban van, az A feszültség nagy értéket vesz fel, ebben az esetben a kódkombináció 000L. Az alábbi táblázat tartalmazza az összes kódkombinációt, amelyet a kimeneti A, B, C és D feszültség 27t radián feszültségváltozás tartományában képez. Fázis D c B A Bináris szám Decimális szám 0...7t/4 0 0 0 0 000 0 7c/4...2tc/4 0 0 0 L 00L í 2tt/4...37c/4 0 0 L L 0L0 2 3tc/4...7c 0 L L L 0LL 3 7C...57c/4 L L L L L00 4 57c/4...67t/4 L L L 0 L0L 5 67c/4...77c/4 L L 0 0 LL0 6 77c/4...27t L 0 0 0 LLL 7 Ily módon az 1 fázisátalakító feszültségkimenetein a fáziseltolás mértéke 2n tartományban ~/4 radián diszkrétséggel és általános esetben tc/N radián diszkrétséggel egyértelműen megállapítható. Az 1 fázisátalakító feszültségkimenetein keletkező kódkombinációk ezután a 33 kódátalakítóra kerülnek. Ha bináris számláló- és regisztrálórendszert alkalmazunk, a kódkombinációkat bináris számra kell átalakítani. A bináris szám szükséges helyjegy számát a következő egyenlettel lehet megállapítani : 5 n=l+log2N. Abban az esetben, ha N=4 (8. ábra), ahol a fázis meghatározásának diszkrétsége rc/4 radián, három helyértékű bináris kód (n=3) szükséges. Ebben az esetben a 33 kódátalakító három 36, 37 és 38 KIZÁRÓ[10 VAGY-kaput tartalmaz. A 38 KIZÁRÓ-VAGY-kapu kimenetéről a 2° bináris helyértéket, a 36 KIZÁRÓ-VAGY-kapu kimenetéről a 21 bináris helyértéket és közvetlenül az utolsó 1 fázisátalakító 2 neminvertáló feszültségkimenetéről a 15 27 bináris helyértéket kapjuk. Ezen szerkezeti elemek kimeneti feszültségeinek (D, U36, U38, 9. ábra) kódkombinációi minden 2tc radián fázisváltozáson belül 0-tól 7-ig terjedő (Z, — 9. ábra) háromhelyértékű bináris számokat alakítanak. Az a szám, amelyet a 33 kódát- 20 alakító (legkisebb helyérték) és a 14 oda-vissza számláló (legnagyobb helyérték) kimeneti feszültségei közösen képeznek, a (bemeneti jelek közötti) mért fáziseltolással tc/N diszkrétséggel egyenértékű. Ezt a számot a 15 digitális-regisztráló berendezés rögzíti. 25 Amennyiben a bemeneti jelek közti fáziseltolás mérési eredményét direktkódban kívánjuk kifejezni, függetlenül a fáziseltolás előjelétől (pl. tízes számrendszerben), a fázismérő berendezést (7. ábra) 22 előjelfeldolgozó egységgel lehet ellátni (10. ábra), amelynek kapcsolását az 30 5. ábra segítségével már ismertettük. Az előjelfeldolgozó egységet a 11 impulzuselosztó (11. ábra) és a32zéróállapot-kijelzővel ellátott 14 oda-vissza számláló közé beiktatjuk. A 7., 8. és 10. ábra segítségével ismertetett fázismérő 35 berendezés kiviteli alakjának előnye a nagyobb megbízhatósága nagy felbontás elérése mellett. Ezt azzal érjük el, hogy a fázisciklusok számlálása egy periódus diszkrétséggel, függetlenül a szükséges felbontástól, történik. Ebből következik, hogy az oda-vissza számláló 40 bemenetére érkező impulzusok frekvenciája mindig egyenlő a különbségi frekvenciával (Doppler-frekvencia), tehát 2N-szer alacsonyabb. Ezért az oda-vissza számláló számára a kiesés valószínűsége csökken. A fázismérő berendezés különböző kiviteli alakjai 45 alkalmazása a konkrét műszaki követelményektől függ. Ha a bemeneti jelek közti fázisváltozás sebessége kicsi, azaz a Doppler-frekvencia kicsi, az 1. és 5. ábra szerinti fázismérő berendezés alkalmazható. Ezekre a kapcsolásokra jellemző, hogy az oda-vissza számláló zéróállapo- 50 tának mindig a digitális-regisztráló berendezés egy nullakijelzése felel meg. Ha viszont a Doppler-frekvencia nagy és az oda-vissza számláló működési sebessége korlátozott, a 7., 8. vagy 10. ábra szerinti fázismérő berendezést kell alkalmazni. 55 Szabadalmi igénypontok 1. Fázismérő berendezés, amely impulzuselosztót, 60 két, neminvertáló és invertáló-feszültségkimenettel — valamint két impulzuskimenettel ellátott fázisátalakítót tartalmaz, ahol a fázisátalakítók első bemenete az első bemeneti jelforrásra és az első fázisátalakító második bemenete a második bemeneti jelforrásra és fázistoló- 65 láncon keresztül a második fázisátalakító második be-8
