Устройство для измерения периодического сигнала

Устройство для измерения периодического сигнала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соеетскин

Социалистически@

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

912 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 28.03.78 {21) 2598614/18-09 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

В 3/46

Гасударственный камитвт

СССР на делам изаарвтвннй и аткрытий

Опубликовано 15.12.79. Бюллетень № 46

Дата опубликования описания 25.12.79

21.395.

88.8) (72) Авторы изобретения

В. Е. Демченко и Л. К. Золотков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ПЕРИОДИЧЕСКОГО СИГНАЛА

Изобретение относится к импульсной и измерительной технике и может использоваться для измерения периодических-сигналов с флуктуирующим периодом на фоне шумов.

Известно устройство для измерения периодического сигнала, содержащее -последовательно соединенные формирователь коротких сигналов, формирователь сигнала

«Запуск» и аналого-цифровой преобразователь (АЦП), выход которого подключен к одному из входов сумматора, выход которого подключен к входу индикатора, другие вход и выход сумматора соединены с выходом и входом соответственно блока оперативной памяти, и блок управления (11. Однако известное устройство не обладает достаточной точностью измерения.

Цель изобретения — повышение точности.

Для этого в устройство для измерения периодического сигнала, содержащее последовательно соединенные формирователь коротких сигналов, формирователь сигнала

«Запуск» и аналого-цифровой преобразователь (АЦП), выход которого подключен к одному из входов сумматора, выход которого подключен ко входу индикатора, другие вход и выход сумматора соединены с выходом и входом соответственно блока оперативной памяти, и блок управления, введены пороговый элемент, элемент совпадения, переключатель и узкополосный фильтр, при этом выход узкополосного фил ьтра подкл ючен к входу формирователя коротких сигналов и через первое положение переключателя — к другому входу аналого-цифрового переключателя, третий выход сумматора подключен через пороговый элемент к одному из входов элемента совпадения, другой вход которого соединен с выходом формирователя сигнала «Запуск», а через второе положение переключателя управляемого сигналом с выхода порогового элемента второй вход аналого-цифрового переключателя подключен к входу узкополосного. фильтра, управляющий вход которого соединен с выходом блока управления, вход последнего соединен с выходом элемента совпадения.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного устройства.

703912

Устройство для измерения периодического сигнала содержит аналого-цифровой преобразователь 1, сумматор 2, индикатор 3, блок 4 оперативной памяти, формирователь

5 коротких сигналов, формирователь 6 сигнала «Запуск», пороговый элемент 7, элемент совпадения 8, блок 9 управления, узкополосный фильтр 10 и переключатель 11.

Устройство работает следующим образом.

Для увеличения отношения сигнал помеха применен узкополосный фильтр 10 с регулируемой средней частотой. Сигнал с выхода узкополосного фильтра 10 поступает на входы АЦП 1 и формирователя 5, который формирует короткие импульсы в моменты одноименных экстремумов сигнала на выходе узкополосного фильтра 10. Интер"вал времени между импульсами равен периоду сигнала на выходе узкополосного фильтра 10. Эти импульсы поступают на вход формирователя 6, который вырабатывает за каждый период гармонического сигнала 2п-импульсов запуска АЦП 1.

Импульсы запуска с выхода формирователя 6 поступают на вход запуска АЦП 1 и на второй вход элемента совпадения 8.

С выхода АЦП 1 измеренные значения сигнала поступают на сумматор 2, который н суммирует результаты измерений, ссютветствующие одним и тем же моментам запуска

АЦП 1 за период сигнала. После каждого

"" цикла измерения, равного одному периоду

"сигнала накопленные за предыдущие перио7 зо ды значения сигнала заносятся в блок 4, при новом цикле измерения значения амплитуды сигнала, поступаюшие из АЦП 1 и соответствующие i-ым моментам запуска, ""складййаются со значениями, хранящимися" в блоке 4 и соответствующими также i-ым у моментам запуска АЦП 1. Если накопленный в течение m периодов сйгйал на выходе сумматора 2 превышает пороговое значение, то на выходе порогового элемента 7 появляется разрешающий потенциал, кото40 рый поступает на первый вход элемента совпадения 8 и на переключатель 11, в результате чего узкополосный фильтр 10 переходит в режим слежения за частотой сигнала.

Величина порогового значения зависит от величины шума на выходе узкополосного 4$ фильтра 10 и от количества периодов, в те чение которых производится накопление сигнала. Изменения частоты узкополосного сигнала на выходе узкополосного фильтра 10 обратно пропорциональны полосе пропускаsо ни я.

При флуктуации периода полезного сигнала изменяется и интервал между импульсами запуска АЦП 1, при этом значения этих интервалов через элемент совпадения 8 поступают на вход блока 9, с выхода которого управляющее напряжение поступает на управляющий вход узкополосного фильтра 10.

При флуктуации периода полезного сигнала изменяется и интервал между импульсами запуска, при этом блок 9 изменяет центральную частоту узкополосного фильтра 10 таким образом, что она стремится стать равной частоте основной гармоники периодического сигнала и изменяется при изменении этой частоты.

При изменении периода сигнала меняются и моменты появления импульсов запуска

АЦП 1, но значения фазовых углов выборок сигнала не изменяются, поэтому сумматор 2 складывает значения сигнала, поступающие из АЦП 1 в моменты, ссютветствующие одному и тому же фазовому углу периода сигнала. Этим устраняется нестационарность процесса, обусловленная флуктуацией-периода сигнала за время измерения.

Формула изобретения

Устройство для измерения периодического сигнала, содержащее последовательно соединенные формирователь коротких сигналов, формирователь сигнала «Запуск» и аналого-цифровой преобразователь, выход которого подключен к одному из входов сумматора, выход которого подключен ко входу индикатора, другие вход и выход сумматора соединены с выходом и входом соответственно блока оперативной памяти, и блок управления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, введены пороговый элемент, элемент совпадения, переключатель и узкополосный фильтр, при этом выход узкополосного фильтра подключен ко входу формирователя коротких сйгналов и через первое положение переключателя — — к другому входу аналого-цифрового преобразователя, третий выход сумматора подключен через пороговый элемент к одному из входов элемента совпадения, другой вход которого соединен с выходом формирователя сигнала

«Запуск», а через второе положение переключателя управляемого сигналом с выхода порогового элемента, второй вход аналогоцифрового переключателя подключен к входу узкополосного фильтра, управляющий вход которого соединен с выходом блока управления, вход последнего соединен с выходбм элемента совпадения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство по заявке

М 2417022/18-09, кл. Н 04 1 11/08, 1976 (прототип) .

703912

Составитель E. Любимова

Техред О. Луговая Корректор М. Демчнк

Тираж 775 Подписное

Редактор Т, Янова

Заказ 7823 47

ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, МоСква, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4