Устройство для определения периода многочастотных сигналов с интергармониками, представленных цифровыми отсчетами

Полезная модель относится к области систем обработки информации и измерительной техники и может быть использовано для определения периода сложного сигнала с некратными по частоте гармониками при решении разнообразных задач передачи информации на расстояние, контроля работоспособности электротехнических и электромеханических устройств. Заявленное устройство определения периода периодических многочастотных сигналов, представленных цифровыми отсчетами, имеет существенные преимущества, так как позволяет выявлять период периодических многочастотных сигналов, при наличии в них интергармоник за счет того, что используется принцип выявления частотных составляющих. Поставленная задача решена за счет того, что устройство для определения периода многочастотных сигналов с интергармониками, представленных цифровыми отсчетами, содержит датчик анализируемого сигнала, который подключен к объекту исследования. К датчику анализируемого сигнала последовательно подключены первый программатор, первый блок памяти базы данных, вычислитель, второй блок памяти базы данных и второй программатор, который связан с дисплеем или ЭВМ. 1 ил.

Полезная модель относится к области систем обработки информации и измерительной техники и может быть использована для определения периода сложного сигнала с некратными по частоте гармониками при решении разнообразных задач передачи информации на расстояние, контроля работоспособности электротехнических и электромеханических устройств.

Не известны устройства для определения периода многочастотных сигналов с интергармониками, представленных цифровыми отсчетами.

Задачей полезной модели является определение периода сложных многочастотных сигналов, содержащих интергармоники и гармоники кратных частот.

Поставленная задача решена за счет того, что устройство для определения периода многочастотных сигналов с интергармониками, представленных цифровыми отсчетами, содержит датчик анализируемого сигнала, который подключен к объекту исследования. К датчику анализируемого сигнала последовательно подключены первый программатор, первый блок памяти базы данных, вычислитель, второй блок памяти базы данных и второй программатор, который связан с дисплеем или ЭВМ.

Заявленное устройство для определения периода периодических многочастотных сигналов, представленных цифровыми отсчетами, позволяет определять период периодических многочастотных сигналов, при наличии в них интергармоник за счет того, что использован принцип выявления частотных составляющих.

На фиг.1 приведена аппаратная схема устройства.

Заявленное устройство (фиг.1) содержит датчик анализируемого сигнала 1 (ДАС), который подключен к объекту исследования. К датчику анализируемого сигнала 1 (ДАС) последовательно подключены первый программатор 2 (П1), первый блок памяти базы данных 3 (БД1), вычислитель 4 (В), второй блок памяти базы данных 5 (БД2) и второй программатор 6 (П2), который связан с дисплеем или ЭВМ (не показана на фиг.1).

В качестве датчика анализируемого сигнала 1 (ДАС) может быть использован датчик тока - промышленный прибор КЭИ-0,1, или датчик напряжения - трансформатор напряжения (220/5 В). Первый, второй программаторы 2 (П1), 6 (П2) и вычислитель 4 (В) могут быть выполнены на микроконтроллере серии 51 производителя atmel AT89S53. Для временного хранения значений (блоки памяти базы данных 3 (БД1) и 5 (БД2)) может быть использован блок внешней памяти данных AT25L256 (32 кбайта). Для работы пользователя может быть предусмотрена кнопочная клавиатура FT008, имеющая 8 кнопок.

С выхода датчика анализируемого сигнала 1 (ДАС) исходный сигнал a(t_i) заданный отсчетами мгновенных значений в моменты времени

t₁,t ₂,t_i,t_N;

t₂-t₁ =t₃-t₂=t_N-t_N-1==t;

где t - шаг дискретизации;

N - количество точек отсчета за время выборки сигнала t_N,

поступает на вход первого программатора 2 (П1), где для частот _1kn в Рад/с с заданным шагом , определяют значения мгновенной спектральной плотности S(_k)

где S₁(_k) и S₂(_k) - синусная и косинусная составляющая мгновенной спектральной плотности.

Затем определяют амплитуды Аm_k

и передают значения амплитуды Am_k и частоты _k нa первый блок памяти базы данных 3 (БД1). В первом блоке памяти базы данных 3 (БД1) запоминают значения амплитуды Аm_k и частоты _k, полученной из первого программатора 2 (П1) и передают последовательно на вычислитель 4 (В). В вычислителе 4 (В) выбирают частоты _s, которые соответствуют условию

где Am_уст - уставка по амплитуде.

Частоты _s передают на второй блок памяти базы данных 5 (БД2), где их запоминают. Из второго блока памяти базы данных 5 (БД2) частоты _s передают на второй программатор 6 (П2), где определяют значения mT_s,

где - значение периода рассматриваемой частоты _s, m=1,2, - последовательность целых чисел.

Затем выбирают первое значение mT_s при котором mТ₁ =mT₂=mT_s. О периоде исходного сигнала судят по полученному значению Т=mT_s.

Устройство для определения периода многочастотных сигналов с интергармониками, представленных цифровыми отсчетами, отличающееся тем, что датчик анализируемого сигнала подключен к объекту исследования, причем к датчику анализируемого сигнала последовательно подключены первый программатор, первый блок памяти базы данных, вычислитель, второй блок памяти базы данных и второй программатор.