175680. lajstromszámú szabadalom • Digitális kijezésű fázisszögmérő
5 175680 6 vezérlőegység 94 kimenetével és a 130 ÉS kapu első bemenetével van összekötve. A 3 logikai áramkör kimenete az műszeres osztást megvalósító 110 második osztó áramkörön keresztül a 9 vezérlőegység 91 vezérlő bemenetéhez, másrészt a 120 ÉS kapu első bemenetéhez csatlakozik. A 120 és 130 ÉS kapu második bemenetei a 100 óragenerátor kimenetével vannak összekötve. A 100 óragenerátor kimeneti impulzusainak f. frekvenciája meg kell, hogy haladja minden mérőjel frekvencia esetén az m x f0 értéket. A 120 ÉS kapu kimenete a 140 ÉS kapu második bemenetével, ennek első bemenete pedig a 9 vezérlőegység 95 előre számlálást vezérlő kimenetével van összekötve. A 140 ÉS kapu kimenete a 150 második számláló 151 számláló bemenetéhez csatlakozik. A 150 második számláló 152 visszaszámláló bemenete a 130 ÉS kapu kimenetével. 153 kimenete pedig a 9 vezérlőegység 96 letiltó bemenetével van összekötve. A 2. ábrán vázolt fázisszögmérő az alábbiak szerint működik. A 3 logikai áramkör kimenetén minden jelperiódusban megjelenik a AT szélességű impulzus, amelynek időtartama a Jj és J2 mérőjelek fáziseltérésével arányos. Ez a logikai jel kinyitja a 120 ÉS kaput, amely a 100 óragenerátor óraimpulzusait a szintén nyitott 140 ÉS kapu keresztül a 150 második számlálóhoz kapuzza, és a 150 második számláló megszámlálja a AT szélességű impulzus tartama alatt hozzáérkező órajelimpulzusokat. A 3 logikai áramkör kimeneti impulzusának befejeződése a 120 ÉS kaput lezárja, és ezután a 150 második számláló számlált értéke egészen a következő jelperiódusban kezdődő újabb AT szélességű impulzus kezdetéig változatlan marad. Ez a második impulzus ismét nyitja a 120 ÉS kaput és a 150 második számláló erre a második impulzus tartamára is továbbszámlál. A számlálás így minden jelperiódusban továbbfolytatódik, és a 140 második számláló számértéke szakaszosan növekszik. A folyamat akkor fejeződik be, amikor a 110 második osztó áramkör kimenetén jelzi, hogy már n-számú ilyen kapuimpulzus bekövetkezett. Ekkor a 91 vezérlő bemenetre érkező jel hatására a 9 vezérlőegység a 92 kapujel kimeneten és a 94 kimeneten vezérlő jelet hoz létre, amelynek hatására a következő események történnek: aj A 130 ÉS kapun keresztül a 150 második számláló 152 visszaszámláló bemenete vezérlést kap, és a számlálási irány megváltozik, azaz a 150 második számláló visszafelé kezd számlálni. b) Az 5 kapun keresztül a 44 feszültségvezéreit oszcillátor f0 frekvenciájú impulzusai a 6 számlálóba jutnak, amelyeket ez megszámlál. A vázolt folyamat egészen addig tart, ameddig a 150 második számláló kiürül. Ezt a 153 kimenetén keresztül jelzi a 9 vezérlőegység 96 letiltó bemenetének, és a 94 kimeneten a kapujel azonnal végetér, azaz befejeződik a 6 számláló töltése. A 6 számláló lényegében nem egyetlen AT szélességű impulzus tartamára kapta meg az f0 frekvenciás impulzusokat, hanem m x AT időtartamra, azaz a megszámlált impulzusok száma változatlan n-szeres oszcillátorfrekvencia mellett m-szeresen megnőtt. A viszonyokat az alábbi számpéldával szemléltetjük. Legyen a J, mérőjel frekvenciája fm=lkHz, n=360, m=10, és legyen a fáziseltolás 45°-os, amihez az 1 kHz-es frekvencia esetében AT=125 p.s idő tartozik. Válasszuk ezenkívül a 100 óragencrátor frekvenciáját fc=4 MHz-re, ami kielégíti az fm - n - m í=fc feltételeit. A J| mérőjel minden periódusában a 3 logikai áramkör kimenetén AT=125 pisec időtartamú impulzus jelenik meg. Az első ilyen impulzus alatt a 120 és 140 ÉS kapukon keresztül a 100 óragenerátorból 500 impulzus érkezik a 150 második számlálóba. Az órajelek periódusideje ugyanis 1 AT 125 Tc=—=0,25 [xsec, és-----=------=500. fc Tc 0,25 A soronkövetkező periódusokban a 150 második számláló tartalma 500-as lépésekben növekszik. A kezdettől számított tizedik periódusban a 110 második osztó áramkör indítja a visszaszámlálást, és a 100 óragenerátor 0,25[j.sec-ként ismétlődő óraimpulzusai egyenként csökkentik a 150 második számláló tartalmát. Tekintettel arra, hogy a visszaszámlálás kezdetén a 150 második számláló tartalma 10 x 500 = 5000 volt, a visszaszámlálás 5000 x 0,25 = 1250 p.sec-ig tart. Az 1250 pisec-os visszaszámlálási periódus alatt a 44 feszültségvezéreit oszcillátor f0=n x fm = 360 x 1 kHz= =360 kHz-es impulzusai a 6 számlálóba jutnak, amely ezeket megszámlálja. Az oszcillátor impulzusok periódusideje ^-^7=2,7777 [xsec. A megszámlált impulzusok számát megkapjuk a számlálási idő és az impulzus periódus idő hányadosából : 1250 a megszámlált impulzusok száma:--------=450. 2,7777 Ez a számérték a keresett fázisszöget tizedfok pontossággal közvetlenül megadja, azaz a fázisszög 45,0°. A találmány szerinti fázisszögmérő nemcsak fázismérőként, hanem frekvenciamérőként is felhasználható. Ha a frekvenciamérésre használjuk a műszert, akkor pl. az 1. ábrán vázolt kiviteli alakot csak annyival kell módosítani, hogy az 5 kapu 52 bemenetére a 9 vezérlőegységből egységnyi időtartamú kapuimpulzust kell küldeni. Ugyanekkor célszerű a 45 osztó áramkör osztási arányát tíz egész szám hatványának megfelelő értékre, pl. tízre vagy százra választani. Ebben a kapcsolásban a műszer számláló típusa frekvenciamérőként használható. A bemutatott kiviteli alakon kívül a találmány számos egyéb formában is elkészíthető, pl. a 7 tároló elhagyható, vagy pedig óragenerátor frekvenciája arányosan lecsökkenthető. Ezek a változtatások azonban a találmány lényegét nem érinti. Az ismertetett fázisszögmérő műszer mintegy 10 Hz— 100 kHz közötti frekvenciatartományba képes a fázisszög 0,1° pontosságú mérésére, és a mérést még lassan változó frekvenciájú mérőjelek mellett is el tudja végezni. A frekvencia változási sebességével szemben csak annyi megkötést kell tennünk, hogy a változást a feszültségvezéreit oszcillátor még követni tudja. Szabadalmi igénypontok 1. Digitális kijelzésű fázisszögmérő, amelynek két jel bemenete egy-egy jelformához csatlakozik, a jelformálók kimenetei logikai áramkörön és egy kapun 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
