Способ нормирования гармонического сигнала инфразвуковой частоты по амплитуде

 

Изобретение относится к метрологии и электроизмерительной технике диапазона инфразвуковой частоты. Целью изобретения является повышение точности и быстродействия нормирования гармонических сигналов в диапазоне инфразвуковых частот. Способ предусматривает последовательное сравнение нормируемого сигнала с опорным, в качестве которого используется сигнал высокой частоты, определение интервалов времени превьшения опорным сигналом нормируемого, вьщеление разности интервалов времени , следующих последовательно один за другим на каждой четверти периода нормируемого сигнала. Производя регулировку сигнала, устанавливают его уровень равным уровню опорного сигнала с использованием расчетных данных, полученных из формул, приведенных в описании изобретения. Устройство для реализации способа содержит источник 1 опорного напряжения , блок 2 сравнения, перестраиваемый аттенюатор 3, преобразователь 4 разности интервалов времени в код, буферный регистр 5, блок 6 сравнения кодов, блок 7- кода установки, входную 8 и выходную 9 клеммы. Сокращение времени достигается благодаря регулированию нормируемого сигнала. 3 ил. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 4 А1 (5D4 G 01 R 25 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3967691/24-21 (22) 18.10.85 (46) 30.11.87. Бюл. N - 44 (72) О.Н.Гравии, В.А.Прищепо и В.И.Фоменко (53) 621.317(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 993157, кл. С 01 R 25/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

1(у 773516, кл. G 01 R 25/00, 1980. (54) СПОСОБ НОРМИРОВАНИЯ ГАРМОНИЧЕСКОГО СИГНАЛА ИНФРАЗВУКОВОЙ ЧАСТОТЫ

ПО АМПЛИТУДЕ (57) Изобретение относится к метрологии и электроизмерительной технике диапазона инфразвуковой частоты. Целью изобретения является повышение точности и быстродействия нормирования гармонических сигналов в диапазоне инфразвуковых частот. Способ предусматривает последовательное сравнение нормируемого сигнала с опорным, в качестве которого используется сигнал высокой частоты, определение интервалов времени превышения.опорным сигналом нормируемого, выделение разности интервалов времени, следующих последовательно один эа другим на каждой четверти периода нормируемого сигнала. Производя регулировку сигнала, устанавливают

его уровень равным уровню опорного сигнала с использованием расчетных данных, полученных из формул, приведенных в описании изобретения. Устройство для реализации способа содержит источник 1 опорного напряжения, блок 2 сравнения, перестраивае- д

Ю мый аттенюатор 3, преобразователь 4 разности интервалов времени в код, буферный регистр 5, блок 6 сравнения кодов, блок 7: кода установки, входную 8 и выходную 9 клеммы. Сокращение времени достигается благодаря регули- 2 рованию нормируемого сигнала. 3 ил.

Изобретение относится к метроло-! гии и электроизмерительной технике диапазона инфразвуковых частот.

Целью изобретения является повы5 шение точности и увеличение быстродействия нормирования гармонических сигналов в диапазоне инфразвуковых частот.

На фиг. 1 показана блок-схема уст- 10 ройства,.для осуществления способа;

У на фиг. 2, 3 — временные диаграммы, поясняющие способ.

На блок-схеме (фиг. 1) показаны источник 1 опорного переменного напряжения, блок 2 сравнения опорного ф

3 и нормируемого сигнала, перестраиваемый аттенюатор 3, преобразователь

4 разности интервалов времени в код, буферный регистр 5» блок 6 сравне- 20 в ния кодов, блок 7 кода уставки, клеммы 8 и 9, Отсюда

=--- — - — k к ц

Я

Источник 1 опорного переменного напряжения соединен с одним иэ входов блока 2 сравнения, другой Ъход которого соединен с выходом перестраиваемого аттенюатора 3, выход блока 2 сравнения подключен через преобразователь 4 разности интервалов времени в код к входу буферного регистра 5, выход которого соединен с одним из входов блока 6 сравнения кодов, другой вход которого подсоединен к блоку 7 кода установки, выход блока 6 сравнения кодов соединен с управляющим входом перестраиваемого аттенюатора 3, сигнальный вход которого соединен с входной клеммой 8, а клемма 9 является выходом.

Способ нормирования гармонических сигналов инфразвуковой частоты заключается в последовательном сравнении нормируемого сигнала с опорным, причем в качестве опорного используют гармонический сигнал высокой частоты, определяют интервалы времени превышения опорным сигналом нормируемого, выделяют разности интервалов времени, следующих последовательно один за другим на каждой четверти периода нормируемого сигнала и, регулируя нормируемый сигнал инфразвуковой частоты таким образом, чтобы разности интервалов времени в любой точке периода нормируемого сигнала были постоянны и равны заданному значению, определяемому по отношению частот нормируемого и опорного сигналов согласно формуле

1 2к 1 1

/ь 1=:- (— — — — — — -) п у и

1- — 1+CD cD где lb„, — разность интервалов времени; — круговая частота нормируемого сигнала ИЗЧ; я — круговая частота опорного высокочастотного сигнала. станавливают его уровень равным уровню опорного сигнала.

Так как равенство нормируемого игнала опорному сигналу определяетя по разности интервалов времени, ормируемых при U >Up, где Up„ — текущие значения сигналов, станоеим> чему равно задаваемое энаение интервала времени (уставка)

Я зависимости от †. Действительно, ри равенстве амплитудных значений

11 „ =Ц„ можно записать (см. фиг. 2) яt„=At„+2 k

tDt =7i-Sit +2%с (1) где k=O, 1; 2....4. р.

На фиг ° 2 показано, что начальные фазы опорного и нормируемого сигналов совпадают. Из (1) следует, что

) 2Н

30 (1 — . -) t = — k я K я к

2i (1 + .-) t = — k+- .

Я к Я cD

1 2к 1 2к — + — — -- ° --k к - ц <д (2) 40

cD .Я

Тогда искомую разность интервалов (уставку) можно найти иэ выражения =(tê-t„)-(t„„-t„«).

45 Подставляя (2) в (3), получим

2 iÒ 1 1

b =-,- (- — — — — — -). (4)

fY1 ь д Д

1 — — 1 +

cD CD

Выражение (4) будет справедливо

5р и при начальном сдвиге фаз, не равном нулю, между опорным и нормируемым сигналами. Значение b определяется на каждой четверти периода нормируемого сигнала; оно постоянно для всего периода, за исключением моментов прохождения максимумов U< sinQt, когда Ь щ м няет свой знак. Кроме того, 6 не з,ьвисит от уровня опорного и нормируемого сигналов.

1355940

Предлагаемый способ реализуется следующим образом.

Определяют код, соответствующий коду разности интервалов времени при равенстве опорного и нормируемого сигналов, значение которого вводят в блок 7 кода уставки. Устанавливают заданное значение опорного переменного напряжения в блоке 1. Через клемму 9 на вход аттенюатора 3 подают напряжение ИЗЧ с уровнем, меньшим уровня опорного сигнала. В начальный момент при установке кода уставки в блоке 7 коэффициент передачи аттенюатора должен быть равен единице.

Напряжение ИЗЧ через аттенюатор 3 поступает на блок 2 сравнения, в котором сравнивается с опорным напряжением. В блоке 2 осуществляется преобразование результатов сравнений 20 во временные интервалы (см. фиг. 2), которые поступают на преобразователь 4 разности интервалов времени

s код, где выделяют разность между соседними интервалами времени на основе времяимпульсного преобразования и определения результата в виде кода по прямому и обратному счету импульсов.-Разности интервалов времени, 1 выраженные в виде кода, сравнивают 30 в блоке 6 сравнения кодов с заданным значением кода уставки блока 7. Разность кодов характеризует степень отклонения напряжения ИЗЧ от значения опорного сигнала. В случае пре- 35 вышения кода уставки уменьшают коэффициент передачи перестраиваемого аттенюатора 3, если же результат сравнения меньше кода уставки, увеличивают коэффициент передачи. Так, по 40 заданному опорному сигналу высокой частоты регулируют напряжение ИЗЧ на каждом результате сравнения разности интервалов времени с уставкой, добиваясь равенства разности времен- 45 ных интервалов и уставки на любом участке периода сигнала ИЗЧ.

Способ реализуется при выполнении следующих условий: регулирование ис- 50 ходного сигнала необходимо осуществлять снизу вверх; для определения

6 /Д,l должны использоваться интервалы ! времени, определяемые на одной четверти периода "медленной" синусоиды; недопустимо использование интервалов времени, получаемых при сравнении сигналов на разных четвертях периода нормируемого напряжения; регулирование исходного синусоидального сигнала

ИЗЧ можно осуществлять в два этапа: грубо (при использовании измерительной информации, получаемой на каждом полупериоде опорного сигнала) и точно (измерительную информацию получают, например, на каждом десятом полупериоде опорного сигнала).

Таким образом, способ обеспечивает повышение точности нормирования гармонических сигналов инфразвуковой частоты за счет того, что результаты сравнения опорного и нормируемого сигналов преобразуются в интервалы времени, которые, в свою очередь, с высокой точностью сравниваются с заданным значением (уставкой), определяемым по отношению частот нормируемого и опорного сигналов.

Сокращение времени нормирования достигается благодаря регулированию нормируемого сигнала при получении результата сравнения опорного и нормируемого сигналов многократно на периоде нормируемого сигнала. !

Формула изобретения

Способ нормирования гармонического сигнала инфразвуковой частоты по амплитуде, заключающийся в последовательном сравнении нормируемого сигнала с опорным сигналом и преобразовании результатов сравнения в интервалы времени, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия нормирования, в качестве опорного используют гармонический сигнал высокой частоты, определяют интервалы времени превышения опорным сигналом нормируемого, выделяют разности интервалов времени, следующих последовательно один за другим на каждой четверти периода нормируемого сигнала и устанавливают

его уровень равным уровню опорного сигнала, регулируя нормируемый сигнал таким образом, чтобы указанные разности интервалов времени в любой части периода нормируемого сигнала были постоянны и равны заданному значению, определяемому по отношению частот нормируемого и опорного сигналов согласно формуле

1 — — 1

Я Я где/д,„(— разность интервалов вре-. мени;

1355940 (3 — круговая частота опорного высокочастотного сигнала.

Q. — — круговая частота нормируемого сигнала ИЗЧ;

Составитель Е.Минкин

Редактор Л.Веселовская Техред А.Кравчук Корректор Л.Пилипенко

Заказ 5790/40 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета ".ССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, И-35, Раушская íà5., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4