Устройство для измерения переходных процессов по частоте

Устройство для измерения переходных процессов по частоте

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

б„ " -"":-" алЯ

ОПИСА

Союз Советских

Сециалистнческик

Республик

<>664105

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{61) Дополнительное к авт. саид-ву{22) Заявлено280677 {21) 2501501/18-21 с присоединением заяяаки М—

{23) Приоритет(51)М. КЛ,2

С 01 и 23/02

Государственный комитет

СССР по деяам изобретений н открытий

Опубликоаано 2505.79. Бюллетень М 19

Дата опубликования описания 25.05.79 (53) УДК 621.317.. 77 (088. 8) (72) Авторы изобретения

С.А.Сажин, И,A.Õoðeâ и Е.Н.Червинский (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕХОДНЫХ

ПРОЦЕССОВ ПО ЧАСТОТЕ

Изобретение относится к измерительной технйке и может быть использовано для измерения переходных процессов по частоте на выходе нагрузки при поступлении на вход частотноманипулированного (ЧИ), фазо-манипулированного (ФИ) или любого другого колебания с известным законом манипуляции.

Известно устройство контроля переходного процесса установления частоты, содержащее блок внработки разностной чаототы и блок анализа ее ве- . личины (1).

Однако такое устройство обеспечи- 15 вает регистрацию только начала и конца переходного процесса, но не определяется закон изменения частоты во времени, Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для измерения переходных процессов по частоте, содержащее последовательно соединенные задающий генератор, блок формирования сигнала и манипулирующих посылок, блок нагрузки, усилитель-ограничитель, первый ключ, второй вход которого соединен .с выходом первого триггера, второй триггер, выход которого подключен

2 к входу второго ключа, другой вход которого соединен с выходом эадающего гейератора,. последовательно соединенные блок фбрмирования коротких импульсов н третий ключ, два частотомера (2j °

Однако с его помощью не определяется действительный закон установления частоты, а производится измерение иэ" менения периода исследуемого процесса в среднем эа и периодов. Если между двумя измеренными периодами произошел выбег частоты .или процесс установления носит .колебательный характер, устройство этих изменений в сигнале не зафиксируют. Кроме того, устройство имеет сравнительно невысокую точность из"за одноразового измерения исследуемых периодов. Если под действием помехи длительность периода в момент измерения изменилась, регистрирующее устройство зафиксирует неверное значение результата.

Цель изобретения — повьтаение точности измерений переходного процесса.

Это достигается тем, что s устройство для измерения переходных про" цессов по частоте, содержащее последовательно соединенные задающий гене3 664105. 4 ратор, блок формирования сигнала и фазы выходных сигналов в конце посыманипулирующих посылок, блок яаГруз - лок .также различаются между собой, кй, усилитель-Ограничитель, пеРвый Это приводит к появлению переходных ключ, второй вход которого соединен процессов по частоте, что выражается с выходом первого триггера, второй в плавном изменении дилтельностей пе-. триггер, выход которого подключен к риодов после скачкообразного измене- . !

axon второго ключа, другой вход кото-8,ния частоты на входе. Выходной сигнал рого соединен с выходом задающего ге- Усилителя-огРаничителя 4 поступает на нератора, последовательно соединен-. вход ключа ll и íà управляющий вход ные блок формирования коротких импуль- ключа 8. На второй вход этого же клю сов и третий ключ, два частотомера, ча поступает короткий импульс с блодополнитЕльно введены последователь- 10 ка 7 формирования {фиг. 2), сформинО соединенные блок фазового сдвига . Рованный из положительного или отрии блок манипуляции, выход которого цательного фронтов сигнала манипулясоединен с входом блока формирования ции. Сигнал манипуляции, поступающий коротких импульсов; выход задающего на блок 7, формируется в блоке 6 магенератора подключен к входу блока 15 нипуляции нз импульсов задающего гефазового сдвига. Второй вход третье" нератора 1 по такому же закону, что го клича соединен с выходом усилите": и сигнал манипуляции, формируемый в ля-ограничителя, выход третьего кЛю- блоке 2 формирования. Блок 5 фазовоча подключен к входу установки в еди го сдвига, включенный между задающим ницу первого триггера и входу уста" генератором 1 и блоком 6 манипуляции, новки йуля второго триггера, выход.- позволяет смею ать во времени сигнал которого соедйнен с входом Установки: манипуляции íà выходе блока 6 на пронуля первого триггера, входом низшей - извольную величину (фиг. 2r) путем измеряемой частотЫ первого частотойе- йодачи ссигналой. управления сдвигом в фа и входом-,стоп второго часто- - ® блок 5. При совпадении короткого имтомера, вход старт -которого под- пульса блока формирования 7 с полоключей ic другому выходу блока форйи- - - В@тельным импульсом на управлаацем рования "сигнала и манипулирующих по - входе ключа 8, открывается триггер 9 сылок. Выход второго ключа соединен (фиг. 2е), прй этом на управляющем с входом высшей измеряемой частоТы-- : входе ключа 11 появляется положитель-первого частотомера . - :, : . " © нйй потенциал, отпирающий этот ключ.

На. фиг. 1 представлена структур- ., Одновременно короткий ймпульс с выная схема устройствами на фиг. 2 "-:::::: :,:.: хода ключа 8 поступает на вход уста:вре ййные"диаграммы, поясняющие егб - новки в 0 триггера 10 н подтвер работу.,:-,: ". :: .:..,: :,:.";. . .:;, . ждает нулевое;состояние на его выхо устройство ля йэмерения переход- 35 де. первый же ийпульс (наприв1ер, от-ных йроцессов Йа частоте смздержкт " рицательний) измеряемого сигнала, .(фиг. :1) Последовательно соединенные .. про6и9Ваий через ключ 11, после отпизадающий генератор 1, блок -2 форин . . Рания его разрешающим потенциалом с рования сигнала a манипулирующйх по- : выхода триггера 9 (фнг. 2ж), постусылок, блок нагрузки 3 и усйлитевь " 40 пает на счетный вход триггера 10 и ограничитель 4, блок 5 фазового;: .::: пеРеводит его в состояние 1 сдвига, блок 6 иаяипуляцйи, блок 7.: . (фиг.2э). Второй импульс, поступающий формирования коротких ийпульсов,"кюйоч на счетный вход тригтера 10,опрокиды8, триггеры,, 9 и 10, ключи 11 и 12,," вает триггер в состояние 0 . На частотомеры 13 и 14, причем частотб- 4; выходе его вырабатывается положите« мер 13 Имеет вход 15 нйзшей и вход. . льный импульс (фиг. 2э), длитель16 высшей йэмеряеиой частоты. ность которого в точности равна дличастотомер .13 работает- в режиме тельности измеряемого периода. этот измерения отношения частот Fg/F®, импульс поступает на управляющий вход где,P - выс0кая частота, поступающая ключа 12,при этом на выход его и далее на вход 16, F> - низкая частота на :на вход 16 частотомера 13 проходит павходе 1Ь, а частотомер 14 - в режиме : чка высокочастотных импульсов от задаизмерения интервалов времени. Прин- ющего генератора 1(фиг.2и) .Одновременцип работы устройства при-йзмерении но импульс с триггера 10 поступает на пЕреходного процесса в частотно-ма- второй установочный вход триггера 9, нйпупироваином.сигнале поясняется с 68 а также на входы 15 и стоп часпомощью временных даграмм (фиг. 2) . тотомеров 13 и 14 соответственно, для и заключается в следующем. Сигнал с измерения отношения частот Р /ГВ и выхода блока 2 формирования (фиг. 2б)р интервала (фиг. 2к). Триггер 9 уста» манипулированный по произвольному за- навливается по управляющему входу.в кону (2а); поступает на блок нагруз- 60 0 отрицательным фронтом импульса, ки 3 и далее на усилитель-ограничи- при этом ключ 11 закрывается по уптель 4. На фиг. 2в показаны усиленные равляющему входу до появления следуюи ограниченные колебания на выходе щего импульса на выходе ключа 8. Fcблока нагрузки. Поскольку фазовые ли под действием помехи произошло сдвиги, вносимые нагрузкой на каждой смещение начала измеряемого периода, из частот, в общем случае различны так что отрицательный импульс(фиг.2д) Формула изобретения

5 664 ,на выход ключа 8 не прошел, триггер 9 останется в закрытом состоянии и ложного измерения длительности другого периода не произойдет. Как видно иэ фиг. 2и, сигналы, поступающие на частотомер 13 для измерения длительности периода, представляют собой пачки импульсов, следующих неравно.мерно в соответствии с законом мани пуляции. Повышение точности измерения повторяющегося периода достигается путем многократного измерения длитель-)0 ности периода с последующим усреднением резулЬтатов. Определение числа импульсов в пачке может быть выполнено с помощью частотомера в режиме измерения частоты за время длительности пачки. Очевидно, что указанный способ измерения является трудоем- ким, поскольку одно измерение, связанное с пуском частотомера и переписывание одного результата занимает несколько. секунд. Однако процесс накопления результатов можно автоматизировать при использовании частотомера 13 в режиме измерения отношения частот. При этом происходит измерение суммарного числа высокочастотных импульсов, поступивших на вход 16 за длительность 1, 10, 10, 10 или 10+ пачек, в зависимости от положения переключателя множитель периода,имеющегося в частотомере. Вход 15 30 низшей иэ сравниваемых частот частотомера 13 необходимо соединить с триггером 10, который выдает видеоимпульсы, слеуфющие по тому же закону, :что и пачки высокочастотных импульсов.35

Положение измеряемого периода от мо. мента переключения частоты на входе нагруэки определяется с- помощью час-тотбмера 14,. иа вход В кбторого (старт} подается неподвижный сигнал манипуляции, а на вход Г (стоп1 .) которого поступает импульс с трнгтера 10, положительный фронт которого соответствует началу измеряемого пе- риода. Изменяя во времени положение импульса стоп с помощью фазосдви- 45 гающего устройства и измеряя длите-. льность каждого последующего периода,. можно выявить фактический закон изменения частота на выходе нагрузки .

Предложенное устройство позволяет 50 опрЕделить действительный закон изменения чатоты в области переходного процесса даже в условиях шумов. Последнее сВойство обеспечивается бла105 6 годаря стробированию короткого импульса, .формируемого из фронта подвижного сигнала манипуляции и эадающего начала работы схемы в каждом такте, а также благодаря тому, что в устройстве предусмотрена воэможность автоматического накопления результатов измерения в каждом такте при соответствующем включении измерительного частотомера. Устройство для измерения переходных процессов по частоте, содержащее последовательно соединенные задающий генератор, блок формирования сигнала и манипулирующих посылок, блок нагрузки, усилитель-ограничитель, первый ключ, второй вход которого соединен с выходом первого триггера, второй триггер, выход которого подключен к входу второго ключа, другой в од которого соединен с выходом задающего генератора, последовательно Соедйненные блок Формирования коротких импульсов и третий ключ, а также два частотомера, о т л и ч а ю iq""е е с я тем, что с целью повышения точности измерения переходного процесса, в него дополнительно введены последовательно соединенные блок фазового сдвига и блок манипуляции, выход которого соединен с входом блока формирования коротких ймпульсов, вкход задающего генератора riîäêëé÷åH к входу блока фазового сдвига, второй вход третьего ключа соедийен с выходом усилителя-ограничителя, выход третье о ключа подключен к входу установки в единицу первого триггера н входу установки нуля второго триггера, выход которого соединен c входоМ установки нуля первого триггера, входом низшей измеряемой частоты первого частотомера и входом стоп второго частотомера, вход старт которого подключен к другому выходу блока Форми- рования сигнала и манипулирующих посылок, причем выход второго ключа соединен с входом высшей измеряемой частоты первого частотомера. Источники информации, принятие во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

9 467288, G 01 R 23/02, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 419803, G 01 R 25/00, 1974.

6б4 1 05

Риг. 2

Соста эитель О.Ханджян

Редактор A.Øìåëüêèí Техред З.Фанта Корректор И.Иуска

= Заказ 2985/43 Тираж 1089 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета ГССР по делам изобретений и открытий

113035р Иосква, Ж-35, Рауиская наб.,д.4/5

Филиал ППП Патент", г.ужгород, ул.Проектная„4