Измеритель частотных переходных характеристик

 

Изобретение относится к области радиотехнических измерений и может быть использовано для контроля и исследования динамических свойств частотных автоколебательных систем. Цель изобретения - повышение точности измерителя - достигается за счет устранения динамической погрешности усреднения при восстановлении функции переходного процесса. Исключение динамической погрешности усреднения достигнуто за счет автоматической коррекции кода, характеризующего среднее отклонение периода исследуемого переходного процесса, на величину динамической погрешности усреднения, определяемую как разность значений кодов предьщущего и текущего периодов усреднения . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11)

yg 4 G 05 В 23/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4160811/24-24 (22) 12. 12. 86 (46) 15..08..88. .Бюл. У 30 (72) А.И. Вервейко, В.М. Уваров, Н.Д. Чередниченко и Ю.С. Шмалий (53) 62-50 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ó 847282, кл . С 05 В 23/02, 18. 10.79.

Авторское свидетельство СССР

Я 12871 20 > кл . G 05 В 23/02, 16.05 .85. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ЧАСТОТНЫХ ПЕРЕХОДНЫХ

ХАРАКТЕРИСТИК (57) Изобретение относится к области радиотехнических измерений и может быть использовано для контроля и исследования динамических свойств частотных автоколебательных систем. Цель изобретення - повышение точности измерителя — достигается за счет устранения динамической погрешности усреднения при восстановлении функции переходного процесса ° Исключение динамической погрешности усреднения достигнуто за счет автоматической кор" рекции кода, характеризующего среднее отклонение периода исследуемого переходного процесса, на величину динамической погрешности усреднения, опре" деляемую как разность значений кодов предыдущего и текущего периодов ус« реднения, 1 ил.

1416945

"х пхТх4

Y max пТ вЂ” nТ= — ——

О о (2) 40 где n — число импульсов исследуемой х частоты, следующих с периодом Тх 3 — период усреднения; х

n - число импульсов стабильной о частоты, следующих с периодом T

Y — максимальное число шагов

max квантования выходного напряжения; 5G

Т„- начальное значение периода.

1 . В узел 3 памяти заносится первоначальное значение кода, равное Y „/2, соответствующее нулевому отклонению периода от номинального значения, а первый 23 и второй 24 реверсивные счетчики устанавливаются в нулевое состояние по выходам, Изобретение относится к радиотехническим измерениям и может быть использовано для исследования и контроля динамических свойств управляемых автоколебательных систем, к которым относятся кварцевые и струнные датчики, а также управляемые кварцевые генераторы и другие приборы, управляемые по частоте, 10

Цель изобретения — повышение точности измерителя.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого измерителя переходных характеристик. 1 5

Измеритель частотных переходных характеристик содержит первый 1 и втовторой 2 формирователи импульсов, узел 3 памяти, синхронизатор 4, делитель 5, узел 6 сброса, узел 7 срав- 20 нения кодов, RS-триггер.8, сумматор

9, регистратор 10, первый — шестой элементы И 11-16, первый - четвертый элементы ИЛИ 17 - 20, первый 21 и второй 22 коммутаторы, первый 23 и 25 второй 24 реверсивные счетчики, первую 25 и вторую 26 входные шины, выходную шину 27.

Предлагаемый измеритель работает следующим образом.

Перед началом работы и проведения измерений устанавливаются коэффициенты деления делителя 5 и узла 6 сброса, которые должны удовлетворять условиям (1) и (2) соответственно:

Импульсы исследуемой частоты че- рез первый формирователь 1 импульсов поступают на первый вход делителя 5, на выходе которого формируется последовательность импульсов усреднения, следующих с периодом (1). Импульсы усреднения устанавливают RS-триггер

8 в нулевое состояние ° Импульсы стабильной частоты через второй формирователь 2 импульсов поступают на первый вход узла 6 сброса, на выходе которого формируется последовательность опорных импульсов, которая задержана относительно импульсов усреднения на интервал = п,Т„. Опорные импульсы устанавливают RS-триггер 8 в единичн< е состояние. На выходе последнего формируется последовательность измерительных интервалов, длительность которых равна Т„= tx . Измерительный интервал через первыи элемент И

11, первый элемент ИПИ 17 коммутирует импульсы стабильной частоты на первый вход первого реверсивного счетчика. Число коммутируемых импульсов равно N = tu/Ò . В результате подсчета импульсов íà Bblxope первого реверсивного счетчика 23 последовательно появляется двоичный код А числа импуль«ов, поступивших на его первый вход.

Выходной код первого реверсивного счетчика 23 поступает на первый вход узла 7 сравнения кодов, где происходит его сравнение со значением кода В, записанным в узел 3 памяти по окончании предыдущего цикла измерение — коррекция или при первоначальной установке.

Рассмотрим алгоритм коррекции динамической погрешности усреднения, определяемый законом изменения периода исследуемой частоты.

I алгоритм — период не изменяется во времени.

В этом случае импульс усреднения с выхода делителя 5 приходит при

А = В, чему соответствует единичный уровень на первом выходе и нулевые уровни на втором и третьем выходах узла 7 сравнения кодов. Импульс y«â€” реднения t„ проходит через открытый второй элемент И 12, второй элемент KIH 18 и переписывает текущее значение кода н узел 3 памяти, устанавливает первый 23 и второй

24 реверсивные счетчики в нулевое состояние по выходам, поступает на второй вход сумматора, а также на

1416945

55 з третьи входы первого 21 и второго 22 коммутаторов, им блокируется действие одновременно приходящего на четвертый вход последнего сигнала А = В с первого выхода узла 7 сравнения кодов через открытый шестой элемент И 16.

Открывается шестой элемент И 16 единичным уровнем сигнала с инверсного выхода RS-триггера 8, который появ- 10 ляется по прихОду сигнала

II алгоритм — период увеличивается во времени.

Сигнал А = В появляется на первом выходе узла 7 сравнения кодов при 15 единичном уровне измерительного интервала, поэтому он проходит на вход только пятого элемента И 15. По приему сигнала А = В на первый вход первого коммутатора 21 импульсы стаби- 2р льной частоты с его первого выхода через третий элемент ИЛИ 19 начинают поступать на первый вход второго реверсивного счетчика 24, где производится их подсчет. Импульс усреднения 25 приходит при А > В (единичный уровень сигнала на втором выходе узла 7 сравнения кодов), и он коммутируется .на выход только третьего элемента И

13, По приходу импульса t íà четвер- 3О тый вход первого коммутатора 21 импульсы стабильной частоты перестают поступать на его первый вход и во втором реверсивном счетчике 24 фиксируется двоичный код динамической погрешности усреднения. Одновременно с приходом импульса t на четвертый вход первого коммутатора 21 импульсы стабильной частоты начинают поступать на его второй выход и через первый 4п

17 и четвертый 20 элементы ИЛИ вЂ” на первый вход первого реверсивного счетчика 23 и второй вход второго реверсивногo счетчика 24 соответственно.

После прихода на второй реверсивный. .счетчик 24 импульса, равного N 1 нн. j > на его выходе появляется импульс переноса, который через второй элемент

ИЛИ 18 поступает на третий вход первого коммутатора 21 и запрещает коммутацию импульсов стабильной частоты.

При этом в первом реверсивном счетчике 23 появляется код действительного отклонения периода от номинального значения.

Импульс переноса проходит через второй элемент ИЛИ 18 и переписывает код действительного отклонения периода в узел 3 памяти, устанавливает первый 23 и второй 24 реверсивные счетчики в нулевое состояние по выходам, поступает на второй вход сумматора 9.

III алгоритм — период уменьшается во времени.

Сигнал t формируется при А В, чему соотв тствует единичный уровень на третьем выходе узла 7 сравнения кодов

) поэтому он проходит на выход только четвертого элемента И 14. По приходу сигнала на первый вход второго коммутатора 22 на его первый выход начинают поступать импульсы стабильной частоты которые через третий элемент ИЛИ

19 подаются на первый вход второго реверсивного счетчика 24. Импульс

В А приходит при нулевом уровне из" мерительного интервала и через открытый шестой элемент И 16 поступает на четвертый вход второго коммутатора

22, после чего импульсы стабильной частоты прекращают поступать на его первый выход. При этом во втором реверсивном счетчике 24 фиксируется двоичный код динамической погрешности. Одновременно с приходом импульса

А В на четвертый вход второго коммутатора 22 импульсы стабильной частоты начинают поступать на его второй выход и второй вход первого реверсивного счетчика 23 и через четвертый элемент ИЛИ 20 на второй вход второго реверсивного счетчика 24. После прихода на второй реверсивный счетчик

24 числа импульсов, равного N 1Ьин.j ) на его выходе появляется импульс переноса, который через второй элемент

ИЛИ 18 поступает на третий вход второго коммутатора 22 и запрещает коммутацию импульсов стабильной частоты, При этом в первом реверсивном счетчике фиксируется код действительного отклонения периода от номинального значения. Путь прохождения импульса переноса аналогичен II алгоритму.

С выхода узла 3 памяти код действите" льного отклонения периода от номинального значения поступает на первый вхоД сумматора 9, где преобразуется в напряжение с последующей его индикацией на регистраторе. По приходу сигнала на второй вход сумматора 9 на его выходе появляются нулевые отсчеты напряжения с заданной длительностью, это позволяет сформировать временную шкалу, а также индицировать появление очередного отсчета напряжения. Синхронизатор 4 осуществляет

1416945 синхронизацию начала работы измерителя с временем подачи испытательного воздействия на исследуемый объект.

Таким образом, в предлагаемом измерителе отклбнение периода или частоты от номинального значения преобразуется в последовательность отсчетов напряжения, в которой исключена динамическая погрешность усреднения. 1ð

Формула изобретения

Измеритель частотных переходных характеристик, содержащий первый и 1я второй формирователи. импульсов, делитель, узел сброса, RS-триггер, шесть элементов И, четыре элемента

ИЛИ, синхронизатор, сумматор, регистратор, первый и второй коммутаторы, две входные шины и одну выходную шину, которая подключена к выходу синхронизатора и к второму входу регистратора, первый вход которого подключен к выходу сумматора, первая вход- 25 ная шина через первый формирователь импульсов подключена к первому входу делителя, выход которого соединен с первым входом RS-триггера, вторая входная шина через второй формирова- Зр тель импульсов подключена к первому входу узла сброса, выход которого подключен к второму входу RS-триггера, прямой выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выходом подключенного к первому входу первого элемента ИЛИ, о т л и ч а ю— щ .и и с я тем, что, с целью повышения точности измерителя, в него введены первый и второй реверсивные счет-„р чики, узел памяти и узел сравнения кодов, первый вход которого соединен с первым входом узла памяти и выходом первого реверсивного счетчика, первым входом соединенного с выходом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым выходом первого коммутатора и первым входом четвертого элемента ИЛИ, вторым входом подключенного к второму входу первого реверсивного счетчика и к второму выходу второго коммутатора, второй вход которого соединен с вторыми входами первого коммутатора и первого элемента И, с первым входом узла сброса, выход делителя подключен к вторым входам делителя, узла сброса, четвертого элемента И и к первым входам второго и третьего элементов И, инверсный выход триггера подключен к первому входу шестого элемента И, вто. рой вход которого подключен к вторым входам второго и пятого элементов И, к первому выходу узла сравнения кодов, второй вход которого подключен к выходу узла памяти и к первому входу сумматора, второй вход которого подключен к второму входу узла памяти, к третьим выходам первого и второго реверсивных счетчиков, первого и второго коммутаторов, к выходу второго элемента ИЛИ, первьй и второй входы которого подключены к выходам второго элемента И и второго реверсивного счетчика соответственно, второй выход узла сравнения кодов соединен с вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен с четвертым входом первого коммутатора, первый выход которого подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу второго реверсивного счетчика, второй вход которого подключен к выходу четвертого элемента ИЛИ, прямой выход

RS-триггера соединен с первым входом пятого элемента И, выход которого соединен с первым входом первого коммутатора, четвертый вход второго коммутатора соединвн с выходом шестого элемента И, третий выход узла сравнения кодов соединен с первым входом четвертого элемента И, выход которого подключен к первому входу второго коммутатора, первый выход которого соединен с вторым входом третьего элемента ИПИ.

141 6945

Составитель А.Лащев

Редактор M,Öèòêè à Техред А.Кравчук Корректор Н. Король

Заказ 4063/44 Тираж 866 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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