Устройство для определения частоты гармонического сигнала

 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения частоты гармонического сигнала за время, меньшее периода измеряемого сигнала . Цель изобретения - повышение точности определения частоты гармонического сигнала Достигается за счет введения в устройство блока 16 выбора максимального значения, масштабного усилитепя 17, блока 18 сравнения двух чисел, блока 7 запрета, блоков 13,14,15 определения абсолютной величины и образования новых функциональных связей. Устройство, кроме того, содержит аналого-цифровой преобразователь 1, регистры 2,3,4 памяти, сумматор 5, деятель 6, цифроаналоговый преобразователь 8, функциональный преобразователь 9, генератор 10 импульсов и блоки 11 12 задер жки 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 R 23/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4372958/21 (22) 01.02.88 (46) 15.11.91. Бюл. 1Ф 42 (72) В.Ю.Беляев и А.В.Гореликов (53) 621.317(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР (Ф 1275309, кл. G 01 R 23/00, 1986.

Авторское свидетельство СССР

N 1185260, кл. G 01 R 23/00, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ЧАСТОТЫ ГАРМОНИЧЕСКОГО СИГНАЛА (57) Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения частоты гармонического сигнала за время, меньшее периода измеряемого сигИзобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения частоты гармонического сигнала за время, меньшее периода измеряемого сигнала.

Целью изобретения является повышение точности определения частоты гармонического сигнала.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для определения частоты гармонического сигнала.

Устройство содержит последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь 1, регистры 2,3 и 4 памяти, а также сумматор 5, делитель 6, блок 7 запрета, цифроаналоговый преобразователь 8, функциональный преобразователь 9 и последовательно соединенные генератор 10 импульсов и первый и второй блоки 11 и 12 задержки, блоки 13, 14, 15 определения абсолютной величины. блок 16 выбора макси„„5U„„1691765 Al нала. Цель изобретения — повышение точности определения частоты гармонического сигнала, Достигается эа счет введения в устройство блока 16 выбора максимального значения, масштабного усилителя 17, блока

18 сравнения двух чисел, блока 7 запрета, блоков 13,14,15 определения абголютной величины и образования новых функциональных связей. Устройство, кроме того, содержит аналого-цифровой преобразователь

1, регистры 2,3,4 памяти, сумматор 5, делитель 6, цифроаналоговый преобразователь

8, функциональный преобразователь 9, генератор 10 импульсов и блоки 11,12 эадер жки, 1 ил. мального значения, масштабный усилитель.

17 и блок 18 сравнения двух чисел, выход которого соединен со втор м входом блока

7 запрета, при этом выход генератора 10 импульсов соединен с управляющими входами аналого-цифрового преобразователя 1 и третьего регистра 4, выходы первого и второго блоков 11 и 12 задержки соединены соответственно с управляющими входами регистров 3 и 2, выходы первого и третьего блоков 13 и 15 определения абсолютных величин соединены с входами блока 16 выбора максимального значения, а выход второго блока 14 определения абсолютной величины соединен со вторым входом блока

18 сравнения двух чисел, первый вход которого соединен через масштабный усилитель

17 с выходом блока 16 выбора максимал ьного значения, при этом выход первого регистра 2 памяти соединен со входом первого блока 13 определения абсолютной величи1691765 ны и первым входом сумматора 5, выход которого через последовательно соединенные делитель 6, блок 7 запрета, цифроаналоговый преобразователь 8 и функциональный преобразователь 9 соединен с выходом устройства, выход второго регистра 3 памяти соединен со вторым входом делителя 6 и входом второго блока 14 определения абсолютной величины, а вы ход третьего регистра 4 памяти — со вторым . входом сумматора 5 и входом третьего блока 15 определения абсолютной величины, Блоки 13,14,15 определения абсолютной величины могут быть выполнены в виде

N-разрядных повторителей, в которых в выходном сигнале отсутствует знаковый разряд, блоки 5,6,9,17 могут быть выполнены на

ПЗУ, блок 18 — на микросхеме типа 530СП1, блок 7 — на D-триггерах, а блок 16 — на

530КП1.

Устройство для определения частоты гармонического сигнала работает следующим образом.

На аналоговый вход аналого-цифрового преобразователя 1 поступает контролируемый сигнал, Преобразователь 1 производит преобразование мгновенных значений амплитуды контролируемого сигнала в цифровой код в моменты прихода импульсов с генератора 10. Генератор 10 вырабатывает импульсы с периодом повторения, равным

t. Регистры 2,3 и 4 памяти образуют трехразрядный регистр сдвига, в который записываются цифровые коды трех мгновенных значений амплитуды контролируемого сигнала, следующих через эталонные интервалы времени t . Для правильного перемещения информации в укаэанном регистре сдвига используются блоки 11 и 12 задержки, Сумматор 5 осуществляет суммир.. вание чисел, записанных в регистры 2 и 4, а делитель 6 делит эту сумму на число, заг1псанное в регистр 3.

Блоки 13 и 15 определяют абсолютные величины чисел, записанных в регистры 2 и

4, а блок 16 выбирает максимальное значение U из этих абсолютных величин. Масштабный усилитель 17 формирует иа своем д выходе число . U, где д — относи2лЛтт тельная погрешность измерения амплитуды с помощью преобразователя 1, Л f — требуемая абсолютная погрешность определения частоты гармонического .сигнала.

Величины д, A f u т являются постоянными и заданными. Блок 18 сравнивает сформированное усилителем 17 число с абсолютной величиной U числа, записанного в

20 д регистр 3. Если О < f U>, го на

2 тЛ1г выходе блока 18 формируется потенциал, закрывающий блок 7 запрета, т.е. сигнал с выхода делителя 6 ие проходит иа вход цифроаналогового преобразователя 8, а на выходе блока 7 запоминается цифровой код, полученный на выходе делителя 6 при предыдущем процессе измерения частоты, В этом случае блок 7 запрета откроется при поступлении с генератора 10 на управляющий вход преобразователя 1 следующегоимпульса, когда в регистры 4,3 и 2 будут записаны цифровые коды второго, третьегс и четвертого фиксированных мгновенных значений амплитуды контролируемого слгнала.

В случае открытого блока 7 ззпрета цифровой код результата, полученного на выходе делителя 6, преобразуется с помощью преобразователя в аналоговый сигнал, который обрабатывается функциональным преI образователем 9 по закону эгссоз

27LT

25 (х/2) .

Таким образом, k3 выходе функционального преобразователя 9 формируется сигнал, амплитуда которого равна значению частоты входного гармонического сигнала.

Блоки 5 — 9 и 13 — 18 представляют собой вычислитель.

Формула изобретения

Устройство для определения частоты гармонического сигнала, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, первый и второй блоки задер.кки, последовательно соединенные аналзгоцифровой преобразователь, первый, второй. третий регистры памяти, сумматор, первый вход которого соединен с выхсдом

ПЕРВОГО РЕГИСтРа ПаМЯтИ, ВтОРОЛ ВХОД вЂ” С выходом третьего регистра памяти, а выход— с первым входом делителя, второй вход которого соединен с выходом второго регистра памяти, и последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь и функциональный преобразователь, прлчем выход генератора импульсов соедииг-н с управляющими входами аHÂ" Ого цифровогО преобразователя и третьего регистра памяти, а выходы первого и второго бАОКОе. задержки соединены с управляющими входами второго и первого регистров памятл соответственно, о т л и ч а ю щ е е с я гем, что, с целью повышения точности определения частоты. B него введены блок выбора максимального значения, ма:штабиый усилитель, блок сравнения двух чиссл, бло«запрета и первый, второй и третий бЬОки определения абсолютной веллчииы, входы

1691765

Составитель Е.Соловьев

Техред M.Моргентал Корректор О,Ципле

Редактор Б,Фельдман

Заказ 3925 Тираж Подписное

ВНИИПИ 1осударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 которых соединены соответственно с выходами первого, второго и третьего регистров памяти, входы блока выбора максимального значения соединены с выходами первого и третьего блоков определения абсолютной величины, информационный вход блока запрета соединен с выходом делителя, а выход — с входом цифроаналогового преобразователя, при этом выход второго блока определения абсолютной величины соединен со вторым входом блока сравнения двух чисел, первый вход которого сое5 динен через масштабный усилитель с выходом блока выбора максимального значения, а выход — со вторым входом блока запрета,