Способ измерения текущих значений амплитуды квазигармонических флуктуаций
Союз Советскик
Социапистичесник
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()966609
{6I ) Дополнительное к авт. свнд-ву
{22) Заявлено 06.02.80 {2l ) 2878122/18-21 (5I)M. Кл.
001 Й 19/04 с присоединением заявки йк
{23) Приоритет, 9жударстакнм3 кюнтет
ИЙР ав деан кзебрвтеккк н фткрмткк
Опубликовано 15.10.82. Бюллетень МЗ8
Дата опубликования описания 15,10.82 (SS) УДК621. .317.7 (088. 8) (5 ) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕКУШИХ
ЗНАЧЕНИЙ АМПЛИТУДЫ КВАЗИГАРМОНИЧЕСКИХ
ФЛУКТУА UHA
Изобретение относится к измеритель. ной технике и может быть применено при измерении, когда время обрашения к измеряемому сигналу и время, необходимое для обработки измерений, ограничено, например, при измерении текуших
5 значений амплитуды случайных процессов, наблюдаемых на выходе узкополосных ° фильтров.
Известны способы измерения амплитуды периодически изменяимцегося напряжения, основанные на измерении и фиксации . (запоминания) двух мгновенных значений измеряемого напряжения с последуюшей обработкой фиксированных значений измеряемого напряжения, при которых обработка измерений сводится к сравнению фиксированных значений в точках, расстояние между которыми задают в виде фазового сдвига в пределах дсащ периода, зо измеряемого напряжения с текушими значениями одного илн двух вспомогательных напряжений, совпадающих по форме с измеряемым напряжением (1 ) .
Недостатком известного способа яв ляется относительно большое время, необходимое для обработки фиксированных значений измеряемого напряжения.
Бель изобретения - повышение быстродействия.
Поставленная цель достигается тем, что в способе измерения текушппс значений амплитуды квазигармоннческих флуктуаций, основанный на фиксации двух мгновенных значений измеряемого напряжения в точках, расстояние между которыми задают в виде фазового сдвига в пределах доли периода.
Фиксацию первого и второго мгновенных значений выполняют периодически независимой от измеряемого сигнала с . периодом фиксаций меньше периода измеряемого напряжения, на каждом периоде фиксапий определяют квадраты первого и второго фиксированных мгновенных значений, величину произведения фиксированных мгновенных значений измеряемого напряжения, величины косинуса и синуса
6609 4 и масштабирующего усилителя
" 0» 4. («)0йg)cow a;. подают в вычитающий блок 13.
Выходное напряжение вычитающего блока 13
U„=> (t,)+о h.)-а.о (t„) u(<,)a
Х С05йб подают в функциональный преобразова-тель 14, выходное напряжение которого пропорционально корню квадратному от поступающего напряжения на его вход
U (0 )1Ф
14.
После функционального преобразования напряжение 0 4 подают на масшта: бирукеций усилитель 11. Коэффициент передачи масштабируюп{его усилителя 11 устанавливают равным
К„„= (8 и{ю7:)
Выходное напряжение масштабирующего усилителя 11 измеряют измерителем 15, показания которого пропорциональны avплитуде измеряемого напряжения в момент времени <= (a„+< )/Я.Под действием запускаюших импульсов 9„(4) вышеописанный процесс повторяется.
Как показали расчеты, данный способ с максимальным временем выполнения одной операции в 0 25 10 может быть использован при исследовании систем автоматического управления, в которых ширина активного спектра, как правило, не превышает нескольких сотен Гц.
Формула изобретения
Способ измерения текущих значений амплитуды квазигармонических флуктуаций, основанный на фиксации двух мгновенных значений измеряемого напряжения в точках, расстояние между которыми задают в виде фазового сдвига в пределах доли периода, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения быстродействия, фиксашпо первого и второго мгновенных значеаий выполняют периоди- чески независимо от измеряемого сигнала с периодом фиксаций, меньшим периода измеряемого напряжения, на каждом периоде фиксаций определяют квадраты первого и второго фиксированных мгновенных значений, величину произведения фиксированных значений измеряемого напряжения, величины косинуса и синуса фазового сдвига, на которые разнесены два фиксированных мгновенных значения из40
4Я
56
"$$
3 96 фазового сдвига,: на которые разнесены два фиксированных мгновенных значения измеряемого напряжения, суммируют зна чения квадратов фиксированных мгновенных значений, из полученной суммы вычитают удвоенное произведение величины косинуса фазового сдвига и результаты перемножения фиксированных .мгновенных значений, извлекают квадратный корень из остатка, полученного при вычитании, результат полученный при извлечении корня делят на величину синуса фазового
Сдвига.
На фиг. 1 изображена блок-схема .устройства; на фиг. 2 — диаграмма реализующая работу устройства.
Устройство содержит блок 1 запуска, генератор 2 импульсов, ключи 3 и 4, ячейки 5 и 6 памяти, квадраторы 7 и 8 блок 9 перемножения, масштабирукицие усилители 10 и 11, сумматор 12, вычитакш1ий блок 13, функциональный преобразователь 14, измеритель 15.
Блок 1 запуска вырабатывает запускающие импульсы Ч< с периодом Т,{ = Ь вЂ” (фиг. 2). При етом период следования запускающих импульсов мень ше периода Т измеряемого квазигармонического колебания 0 Я )
Под действием импульсов Ч, (+) генератор 2 импульсов вырабатывает на своих раздельных выходах импульсы Vg(4) и
Ч (+), причем импульсы Ч (+) сдвйнуты относительно импульсов V> Щ во времени на величину
1 4 Ъ 1 { { " ."
Величина составляет малую долю периода Т .
В момент с.{ с помощью ключа 3 фиксируют первое мгновенное значение сигнала, а в момент 4g- второе с помощью ключа 4, фиксируемые моменты
+,{ и ф значения сигналов 0 Щ и
О® ) запоминают в ячейках 5 и 6 па.мяти и подают на квадратору 7 и 8 и блок 9 перемножения.
Напряжение с выходов квадраторов
7 и 8 подают в сумматор 12,а выходное напряжение блока перемноженияв масштабирукиций усилитель 10. Коэффициент передачи К, О масштабирукццего усилителя устанавлйвают равным
t{ 1o 2cos{L Г, где (0- частота измеряемого сигналаЩ
Результирующее напракение с выходов сумматора 12 о (с,) {) ) 5 966609 4 меряемого напряжения суммируют значе- результат, шжученный при извлечении .ния квадратов фиксированных мгновенных корни, делят на велишну синуса фазовозначений, нз полученной суммы вычитают го сдвига удвоенное произведение величин косинуса фа, ювого сдвига н результата пере- и Источниш информации, множення фиксированных мгновенных зна- принятые во внимание при экспертизе чений, извлекают квадратный корень из 1. Авторское свидетельство СССР остатка, полученного при вычитании, М 530304, кл. QO1 К 19/04, 1974.
ВНИИПИ Заказ 7836/62 Тираж 717 Подписное
Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
