Устройство для измерения гармонического сигнала

Устройство для измерения гармонического сигнала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (Я) Дополнительное к авт. Саид-ву (22) Заявлено 261076 (21) 2417022/18-09 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 1504.79. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 1504.79

Государственный комитет

СССР но делам изобретении и открытий (72) Авторы изобретения

О.Н. Гукалло, В.Н. Данилов, В.Е. Демченко и Л.К. Золотков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГАРМОНИЧЕСКОГО СИГНАЛА

Изобретение относится к импульсной и измерительной технике и предназначено для измерения гармонических сигналов с флюктуирующим периодом сигнала на фоне шумов. 5

Известно устройство для измерения гармонического сигнала, содержащее аналого-цифровой преобразователь

1АЦП), генератор импульсов, сумматор, первый выход которого подключен к входу блока промежуточной памяти, выход которого подключен к первому входу сумматора, второй выход которого подключен к первому входу сумматора, выход которого подключен к .первому 15 входу блока индикации 11) .

Однако известное устройство харак теризуется значительными погрешностями измерения.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Для этого в устройство для измерения гармонического сигнала, содержащее аналого-цифровой преобразователь (АЦП), генератор импульсов, сумма- 25 тор, первый выход которого подключен к входу блока промежуточной памяти, выход которого подключен к пер, вому входу сумматора, второй выход которого подключен к первому входу ЗО блока индикации, введены управляющий блок и последовательно соединенные формирователь, первый счетчик, буферный каскад и второй счетчик, при этом выход второго счетчика подключен к первому входу АЦП, к управляющему входу второго счетчика и к входу управляющего блока, выход которого подключен к второму входу блока индикации, выходы генератора импульсов подключены к счетным входам соответствующих счетчиков, а вход формирователя соединен с вторым входом АЦП, выход которого подключен к второму входу сумматора.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 — графики напряжений.

Устройства.для измерения гармонического сигнала содержит аналого-цифровой преобразователь AIJII 1, генератор 2 импульсов, сумматор 3, первый выход которого подключен к входу блока 4 промежуточной памяти, выход которого подключен к первому входу сумматора 3, второй выход которого подключен к первому входу блока индикации 5, управляющий блок б и последовательно соединенные формирователь

7, первый счетчик 8, буферный каскад

657645

1 1=1Т <"-1 — » л=1»2» .»

Т х

9 и второй счетчик 10. Выход второго счетчика .10 подключен к первому входу

АЦП i.„ „к управляющему входу второго счетчика 10 и к входу управляющего блока 6, выход которого подключен к второму входу блока 5, выходы генератора 2 импульсов подключены к счет- 6 ным входам счетчиков 8 и 10, а вход формирователя 7 соединен с вторым входом АЦП 1, выхоц которого подключен к второму входу сумматора 3.

Устройство работает следующим об- 10 разом.

Формирователь 7 формирует в начале каждого периода детерминированного сигнала короткий импульс U4(4) (см. фиг. 2, Этим импУльсом число из пер-)5 ного счетчика 8 в параллельном коде перезаписывается B буферный каскад 9.

В течение каждого периода детерминированного сигнала счетчик 8 заполняется импульсами генератора 2 с частоI 20 той 10 . Предполагается, что период сигнала флюктуирует медленно, т.е. что соседние периоды незначительно отличаются один от другого. Тогда при обработке сигнала k --го периода используется значение (<-1)-го периода, хранящееся в буферном каскаде и равное соответственно

II =Т -л 1-t Ко ° где Т вЂ” значение (% -1)-ro перио- Э0 да, Пусть П -количество точек усреднения за период сигнала.

В начале каждого периода информация иэ буферного каскада 9 заносится З5 параллельно во второй счетчик 10, на счетный вход которого поступают импульсы частотой И Ео с другого выхода генератора 2. Когда количество импульсов,. поступивших на этот нход, 40 станет равным N < „, второй счетчик

10 вырабатывает строб, который подается на запуск AIJII 1. Момент появления первого строба запуска АЦП 1

Q --го периода определяется из равен- 48 стна

)1< о" Tх n fo

Этот строб подается также на управляющий вход счетчика 10 и в момент

Т 10 опять заносится 60 число, равное М, <, а на вход поступают импульсы частоты Х< . За период детерминированного сигнала получаем таким образом П импульсон напряжения Од (Ы для запуска AOII 1 (см. фиг. 2). Перезапись из счетчика 8 в буферный каскад 9 происходит в начале каждого периода сигнала последним из двух импульсов 01(4) или п.-ым.импульсом U (4)

При изменении периода сигнала изме60 няются и моменты появления стробон запуска АЦП 1 но значения фазовых углов <(не изменяются, т,е.

4 bGH < о 1 о .-- ° qgo = — - ° 3 бо .

Т

Поэтому сумматор складывает значения сигнала, поступающие иэ АЦП 1 н моменты 1 с», соответстнующие одному и тому же фазоному углу периода сигнала. Этим устраняется нестационарность процесса, обусловленная флюктуацией периода сигнала за время накопления.

После каждого цикла измерения, равного одному периоду сигнала, накопленные за предыдущие периоды значения сигнала заносятся в блок 4. При новом цикле измерения значения амплитуды сигнала, поступающие из АЦП 1 и соответствующие фаэовым углам с 1, складываются со значениями, хранящимися н блоке промежуточной памяти 4 и соответствующими также углам сС1

Количество точек усреднения за период сигнала выбирается согласно теореме Котельникова Количество усредняемых периодов m зависит от отношения сигнал/помеха на входе устройства и вероятности правильного обнаружения сигнала. Так как сигнал когерентен, то мощность сигнала в процессе накопления Р т, мощность некогерентного шума Р -m, поэтому отношение мощностей

tel

= n1.

П \

После п накопленных периодов информация с выхода сумматора 3 подается на первый вход блока индикации 5.

Работу всего устройства синхронизирует блок б.

Формула изобретения

Устройстно для измерения гармонического сигнала, содержащее аналогоцифровой преобразователь (АЦП), генератор импульсов, сумматор, первый выход которого подключен к входу блока промежуточной памяти, выход которого подключен к первому входу сумматора, второй выход которого подключен к первому входу блока индикации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, введены управляющий блок и последовательно соединенные формирователь, первМй счетчик, буферный каскад и второй счетчик, при этом выход второго счетчика подключен к перному входу АЦП, к управляющему входу второго счетчика и к входу управляющего блока, выход которого подключен к второму входу блока индикации, выходы генератора импульсов подключены к счетным входам состветствующих счетчиков, а вход формирователя соединен с вторым входом АЦП, выход ко657645

Составитель Э. Гилинская

Редактор А. Зиньковский Техред M.Ïåòío. Корректор М. Демчик

Заказ 1825/59 Тираж 774 Подписное

IJHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 торого подключен к второму входу сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Александров М.A. и др. Анализ цифровых систем обработки квазигармонического сигнала в диапазоне частот. Радиотехника и электроника, 9 7, 1976, с. 1472-1479.