Способ измерения средних значений нестационарных сигналов
Патент 1073706
Авторы
Классы МПК
Способ измерения средних значений нестационарных сигналов
Иллюстрации
Реферат
СПОСОБ ЮМЕРЕНИЯ СРЕДНИХ ЗНАЧЕНИЙ НЕСТАЦИОНАРНЫХ СИГНАЛОВ, основанный на интегрировании исследуемого сигнала с нулевыми начальными условиями в течение конечного интервала времени Ти, о т личающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, полученное в результате интегрирования напряжение сначала увеличивают в К раз (К 1), затем в течение интервала времени КТи уменьшают по закону, аппроксимирующему гиперболический , и по величине напряжения в конце данного интервала судят о среднем значении исследуемого сигнала. о - 00
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (19) (11) д151) G 01 R 19/00
1
У
i
ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2989394/18-21 (25) 2989393/18-21 (22) 29.09.80 (46) 15.02.84. Бюл. Р 6, (72) В. А. Медников, А. Н. Порынов и В. А. Олейников (71) Куйбышевский ордена Трудового Красного
Знамени авиационный институт им. акад. С. П. Ко ролева (53) 621.317.7 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР У 568150, кл. Н 03 Н 7/10, 1978.
2. Справочник по нелинейным схемам. Под ред. Д. 111ейнголда, М., "Мир", 1977, с. 116 — 117, . фиг. 2 .3.12. (54) (57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНИХ
ЗНАЧЕНИЙ НЕСТА11ИОНАРНЫХ СИГНАЛОВ, основанный на интегрировании исследуемого сигнала с нулевыми начальными условиями в течение конечного интервала времени Ти, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, полученное в результате интегрирования напряжение сначала увеличивают в К раз (К ) 1), затем в течение интервала времени КТи уменьшают по закону, аппроксимирующему гиперболический, и по величине напряжения в конце данного интервала судят о среднем значении исследуемого сигнала.
1073706
Изобретение относится к электрическим измерениям и может быть использовано, например, в установках технической диагностики по спектральному составу шумов при осуществлении сокращения объема данных.
Известен способ измерения ° средних значений нестационарных сигналов, предусматривающий фильтрацию исследуемого сигнала и фиксацию установившегося значения выделенного напряжсния (11.
Недостаток известного способа связан со значительной продолжительностью измерения, обусловленной большой постоянной времени переходного процесса при колебаниях от одного уровня исследуемого сигнала к другому, !5
Наиболее близким к изобретению является способ измерения средних значений нестационарных сигналов, заключающийся в иитегри-s ровании исследуемого сигнала с нулевыми начальными условиями в течение конечного интервала времени, формировании вспомогательного напряжения, пропорционального интервалу интегрирования, и делении результата инг тегрирования на сформированное вспомогательное напряжение (21.
Недостаток укаэанного способа проявляется в невысокой точности измерения, предопределенной существенными погрешностями преобразования временного интервала в анало. говую величину и деления одной аналоговой величины на другую.
11ель изобретения — повышение точности измерения, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения средних значения нестационарных сигналов, основанному на ин- 35 тегрировании исследуемого сигнала с нулевыми начальными условиями в течение конечного интервала времени Ти, полученное в результате интегрирования напряжение сначала увеличивают в К раэ 40 (К « 1), затем в течение интервала времени
КТи уменьшают по закону, аппроксимирующему гиперболический, и по величине напряжения в конце данного интервала судят о сред. нем значении исследуемого сигнала. 45
На фиг. 1 предствлена общая схема реализации предложенного способа; на фиг. 2 а — в временные диаграммы, отражающие сущность его составных операций ппн К 1.
Входным узлом в схеме является интегра тор 1 (фиг. 1), выход которого через ключ 50
2 соединен со входом гиперболического преобразователя 3. Выходным узлом служит блоь
4 выборки-хранения, сигнальный вход которого подключен к выходу преобразователя 3.
Управляющие входы блоков 1 — 4 соединены с соответствующими выходами блока 5 управления.
Исследуемый сигнал U (фиг, 2 а) поступает на сигнальный вход интегратора 1, в который предварительно вводятся нулевые начальные условия. Интегрирование сигнала
Uc с образованием сигнала llп производится в течение интервала времени Ти, формируемого блоком 5 управления, после чего на выходе интегратора 1 появляется напряжение
0п (фиг. 2 б). В момент t4 окончания интервала Ти по команде блока 5 управления в преобразователе 3 осуществляется увеличение напряжения U â К раз (на фиг. 2, б отображен частный случай при К = 1). Кроме того, блок 5 управления начинает отсчет интервала времени КТи. Гиперболический преобразователь 3 аппроксимирует зависимость ° ки„ например, купр= сочно-линейной или зкспоненциальной зависимостью
U»= А,+Е А;е " П (, о где Ао, А„, „— постоянные коэффициенты; и — число участков аппроксимации.
В момент t< окончания интервала КТн блок 5 управления дает команду на запоминание текущей величины 0п в блоке 4 выборки-хранения (фиг. 2 в). Эта величина с погрешностью аппроксимации характеризует среднее значение Ос с исследуемого сигнала. U< . С целью исключения методической погрешности измерения начальный участок аппроксимирующей кривой, соответствующий бесконечно большим значениям гиперболы, при практической реализации данного спо соба, в частности при выборе момента отсчета результата измерения, не используется, Таким образом, отсутствие в предложенном способе операций преобразования временного интервала в аналоговую величину и деления одной аналоговой величины на другую со свойственными им существенными погрешностями преобразования обеспечивает повышенную точность измерения среднего значения исследуемого нестационарного сигнала.
1073704
Составитель Л. Морозов
Техред С.Легеза Корректор В. Бутяга
Редактор М. Келемеш
Заказ 323/44
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 (Тираж 711 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5