Частотный анализатор

Частотный анализатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii)958867 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.12.80 (21) 3228744/18-28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

G 01 Н 1/06

G 01 М 7/00

Гесударстееннмй камитет

Опубликовано 15.09.82. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 25.09.82 (53) УДК 620.178..53 (088.8) ио делам изобретений и открмтий (72) Авторы изобретения

Д. А. Гречинский, Ю. В. Иванов, А. В. Тарасов, В. П. Трофимов и К. А. Шестериков (71) Заявитель

Научно-исследовательский институт интроскопии (54) ЧАСТОТНЫЙ АНАЛИЗАТОР

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в информационных системах при вибрационных испытаниях.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является частотный анализатор, содержащий последовательно соединенные триггер, счетчик тактовых импульсов, блок памяти, логическую схему настройки, коммутатор, блок фильтров и подключенный выходом ко второму входу счетчика генератор опорной частоты (1) .

Однако этот анализатор характеризуется невысокой точностью аналйза из-за погрешностей, возникающих при изменении час-тоты сигнала настройки.

Цель изобретения — повышение точности анализа.

Указанная цель достигается тем, что частотный анализатор, содержащий последовательно соединенные триггер, счетчик тактовых импульсов, блок памяти, логическую схему настройки, коммутатор, блок фильтров и подключенный выходом к второму входу счетчика генератор опорной частоты, снабжен последовательно соединенными блоком

11 с программ, генератором узкополосного сигнала с частотной разверткой и блоком запуска, а логическая схема настройки представляет собой последовательно соединенные таймер, первый регистр времени, делитель, первый сумматор, умножитель, второй сумматор, блок сравнения и блок уставок, второй регистр времени, входом связанный с блоком памяти, выходом — с вторым входом делителя, и третий сумматор, входом соединенто ный с вторым выходом первого регистра времени, выходом — с вторым входом умножителя, второй выход блока памяти связан с вторым входом второго сумматора, а выход блока сравнений подключен к входу коммутатора.

На чертеже изображена блок-схема частотного анализатора.

Частотный анализатор содержит последовательно соединенные триггер 1, счетчик

2 тактовых импульсов, блок 3 памяти, логи2о ческую схему настройки (не показана), коммутатор 4, блок 5 фильтров и подключенный выходом к второму входу счетчика 2 генератор 6 опорной частоты, последовательно соединенные блок 7 программ, генератор 8

958867 узкополосного сигнала с частотной разверткой, блок 9 запуска. Логическая схема настройки представляет собой последовательно соединенные таймер 10, первый регистр 11 времени, делитель 12, первый сумматор 13, умножитель 14, второй сумматор !5, блок

16 сравнения и блок 17 уставок, а также второй регистр 18 времени, входом связанный с блоком 3 памяти, выходом — с вторым входом делителя 12, и третий сумматор

19, входом соединенный с вторым выходом первого регистра 11, выходом — с вторым входом умножителя 14, второй выход блока

3 памяти связан со вторым входом второго сумматора 15, а выход блока 16 сравнения подключен ко входу коммутатора 4.

Частотный анализатор работает следующим образом.

На первый вход блока 9 запуска от генератора 8, представляющего собой генератор узкополосной синусоидальной частоты с частотной разверткой, поступает синусоидальный сигнал, частота которого плавно меняется блоком 7 программ.

При наличии разрешающего сигнала по другому входу блока 9 запуска положительная часть этого сигнала поступает на вход триггера 1 и преобразуется им в прямоугольные импульсы длительностью, равной первой, большей половине текущего периода.

Принимается изменение частоты генератора

8 узкополосного сигнала в сторону увеличения частоты.

Измерение этой длительности осуществляется счетчиком 2 тактовых импульсов путем счета числа периодов импульсов, идущих от генератора 6, представляющего собой высокочастотный генератор опорной частоты. Полученное значение числа импульсов за половину текущего периода вводится в блок 3 памяти.

Аналогичным образом вычисляются значения числа импульсов текущего периода за второй и третий полупериоды. Очевидно, что первый текущий период больше второго, второй больше третьего и т. д. и ни один из них не равен нулю. Отношение текущей разности периодов к текущей разности времени между текущими периодами выражает скорость изменения периода за интервал наблюдения.

Так как текущий период есть функция развертки частоты, то величина очередного текущего периода развертки поддается приближенной аналогической оценке как разность представляющего третьего измеренного периода и некоторой величины, составляющей произведение расчетной скорости изменения периода на текущий, рассчитанный наперед интервал наблюдения. Прогнозная оценка величины этого интервала может быть получена как некоторая функция значений предшествующих интервалов, например как их полуразность.

5

1О

25 зо

Таким образом, для повышения точности измерений путем исключения ошибок переключения фильтров оказывается необходимым и достаточным осуществлять измерение величин текущих периодов, например первых трех, и соответствующих им временных интервалов, вычислять прогнозное значение последующего текущего периода, например четвертого, сравнивать его с заданной установкой и при совпадении их значений осуществлять переключение нужного фильтра.

Указанные операции осуществляются путем вычисления разностей периодов на втором регистре 18 времени, с которого сигнал поступает на делитель 12, на который одновременно подаются сигналы, соответствующие разностям текущего времени за текущие полупериоды с первого регистра 11 времени. Текущее значение времени измеряется таймером 10. С первого выхода регистра 11 времени текущие временные разности поступают на третий сумматор 19, где вычисляется их полуразность, и далее этот сигнал проходит на умножитель 14, где осуществляется перемножение полуразности текущего времени с полусуммой текущей скоростн.С выхода второго сумматора 15 сигнал поступает в блок 16 сравнения, на второй вход которого подается сигнал величины уставки, соответствующий частоте переключения фильтра. При совпадении этих значений с выхода блока 16 сравнения сигнал проходит на вход коммутатора 4, с выхода которого поступает на вход блока 5 фильтров.

Основным преимуществом изобретения является повышение точности анализа за счет автоматизации измерений путем развертывания частоты, настройки на программе и подключение фильтров согласно расчетному прогнозируемому значению текущей частоты по текущему полупериоду.

Формула изобретения

Частотный анализатор, содержащий последовательно соединенные триггер, счетчик тактовых импульсов, блок памяти, логическую схему настройки, коммутатор, блок фильтров и подключенный выходом к второму входу счетчика генератор опорной частоты, отличающийся тем, что, с целью повышения точности анализа, он снабжен последовательно соединенными блоком программ, генератором узкополосного сигнала с частотной разверткой и блоком запуска, а логическая схема настройки представляет собой последовательно соединенные таймер, первый регистр времени, делитель, первый сумматор, умножитель, второй сумматор, блок сравнения и блок уставок, второй регистр времени, входом связанный с блоком памяти, выходом —, с вторым входом делителя, и третий сумматор, входом соединенный с вторым выходом первого регистра

958867 времени, выходом — с вторым входом умножителя, второй выход блока памяти связан с вторым входом второго сумматора, а выход блока сравнений подключен к входу коммутатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Каталог фирмы «Брюль и Кьер». 1979.

Сопровождающий фильтр модели 1623 (прототип).

Соста вител ь В. Л оп ухи н

Редактор Н. Киштулинец Техред А. Бойкас Корректор М. Шароши

Заказ 6769 55 Тираж 507 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по .делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7K — 35, Раушская наб., д. 4/5

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