Способ измерения частоты



Способ измерения частоты
Способ измерения частоты
Способ измерения частоты
Способ измерения частоты
Способ измерения частоты
Способ измерения частоты
Способ измерения частоты
Способ измерения частоты
Способ измерения частоты
Способ измерения частоты
Способ измерения частоты
Способ измерения частоты
Способ измерения частоты
Способ измерения частоты
Способ измерения частоты

 


Владельцы патента RU 2530445:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения частоты периодических сигналов. Способ измерения частоты заключается в том, что подсчитывают число периодов образцовой частоты за каждый период измеряемой частоты и получают соответствующие коды, которые последовательно запоминают без изменения порядка их появления, получая исходную последовательность кодов, которую анализируют, определяя коэффициенты цепной дроби отношения периода образцовой частоты к периоду измеряемой частоты, начиная с нулевого коэффициента, после определения очередных кодов коэффициента цепной дроби ai и знаменателя цепной дроби pi вычисляют код знаменателя цепной дроби qi, значение подходящей цепной дроби отношения периода образцовой частоты к периоду измеряемой частоты под номером i и относительную максимальную погрешность измерения отношения периода образцовой частоты к периоду измеряемой частоты. Технический результат заключается в уменьшении максимальной относительной методической погрешности измерения частоты. 1 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения частоты периодических сигналов.

Известен способ измерения частоты [Орнатский П.П. Автоматические измерения и приборы (аналоговые и цифровые) - К.: Вища шк., 1986, стр.321], основанный на подсчете числа периодов измеряемой частоты в течение заранее заданного образцового интервала времени, который формируется из целого числа периодов образцовой частоты.

Однако указанный способ характеризуется большой максимальной относительной методической погрешностью, равной единице, деленной на число периодов измеряемой частоты, подсчитанных в течение образцового интервала времени [Орнатский П.П. Автоматические измерения и приборы (аналоговые и цифровые) - К.: Вища шк., 1986, стр.3221].

Кроме того, известен способ измерения частоты [Орнатский П.П. Автоматические измерения и приборы (аналоговые и цифровые) - К.: Вища шк., 1986, стр.3241], являющийся прототипом предлагаемого изобретения, основанный на подсчете периодов образцовой частоты в течение заранее заданного целого числа периодов измеряемой частоты.

Однако указанный способ характеризуется большой максимальной относительной методической погрешностью, равной единице, деленной на число периодов образцовой частоты, подсчитанных в течение целого числа периодов измеряемой частоты [Орнатский П.П. Автоматические измерения и приборы (аналоговые и цифровые) - К.: Вища шк., 1986, стр.324].

Задачей предлагаемого изобретения является уменьшение максимальной относительной методической погрешности измерения частоты.

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе измерения частоты, заключающемся и подсчете числа периодов образцовой частоты в течение целого числа периодов измеряемой частоты осуществляют подсчет числа периодов образцовой частоты, за каждый период измеряемой частоты и получают соответствующие коды, которые последовательно запоминают без изменения порядка их появления, получая исходную последовательность кодов, которую анализируют, определяя коэффициенты цепной дроби отношения периода образцовой частоты к периоду измеряемой частоты, начиная с нулевого коэффициента, путем последовательного перебора кодов исходной последовательности кодов находят наименьший код, который является нулевым коэффициентом (a0) цепной дроби отношения периода образцовой частоты к периоду измеряемой частоты и нулевым числителем упомянутой цепной дроби (p0), затем находят путем последовательного перебора кодов исходной последовательности кодов наибольшее число подряд идущих кодов p0, которые встречаются в исходной последовательности кодов не менее двух раз, полученное число является кодом коэффициента упомянутой цепной дроби под номером один (a1), далее находят путем последовательного перебора кодов исходной последовательности первую группу кодов, в которой находятся код p0+1 и следующие непосредственно за ним коды p0, повторяющиеся (a1-l) раз, аналогичным образом находят в упомянутой последовательности кодов вторую, третью и другие такие же группы кодов, вычисляют код группы путем суммирования всех кодов, входящих в состав группы, который является кодом числителя (p1) подходящей цепной дроби под номером один, и заменяют в исходной последовательности кодов найденные группы кодов на код p1, не изменяя порядка их расположения в исходной последовательности кодов, получая последовательность кодов, свернутую один раз по отношению к исходной последовательности кодов, затем находят путем последовательного перебора кодов последовательности, свернутой один раз, наименьшее число подряд идущих кодов p1, которые встречаются в последовательности кодов, свернутой один раз, не менее двух раз, полученное число является кодом коэффициента упомянутой цепной дроби под номером два (a2), далее находят путем последовательного перебора кодов последовательности, свернутой один раз, первую группу кодов, в которой подряд находятся коды p1, повторяющиеся a2 раз, и следующий непосредственно за ними код p0, аналогичным образом находя в последовательности кодов, свернутой один раз, вторую, третью и по порядку все другие такие же группы кодов, вычисляют код группы путем суммирования всех кодов, входящих в состав группы, который является кодом числителя (p2) подходящей цепной дроби под номером два, и заменяют в последовательности кодов, свернутой один раз, найденные группы кодов на код p2, не изменяя порядка их расположения в последовательности кодов, свернутой один раз, получая последовательность кодов, свернутую два раза по отношению к исходной последовательности, затем находят путем последовательного перебора кодов последовательности, свернутой два раза, наименьшее число подряд идущих кодов p2, которые встречаются в последовательности кодов, свернутой два раза, не менее двух раз, полученное число является кодом коэффициента упомянутой цепной дроби под номером три (a3), далее находят путем последовательного перебора кодов последовательности, свернутой два раза, первую группу кодов, в которой находятся код p1 и следующие непосредственно за ним коды p2, повторяющиеся a3 раз, аналогичным образом находят в последовательности кодов, свернутой два раза, вторую и третью и все другие такие же группы кодов, вычисляют код группы путем суммирования всех кодов, входящих в состав группы, который является кодом числителя (p3) подходящей цепной дроби под номером три, и заменяют в последовательности кодов, свернутой два раза, найденные группы кодов на код p3, не изменяя порядка их расположения в последовательности кодов, свернутой два раза, получая последовательность кодов, свернутую три раза по отношению к исходной последовательности кодов, после того как найден код коэффициента упомянутой цепной дроби под номером i (ai), код числителя подходящей цепной дроби под номером i (pi) и получена последовательность кодов, свернутая i раз по отношению к исходной последовательности кодов, находят путем последовательного перебора кодов последовательности, свернутой i раз, наименьшее число подряд идущих кодов pi, которые встречаются в последовательности кодов, свернутой i раз, не менее двух раз, полученное число является кодом коэффициента упомянутой цепной дроби под номером i плюс один (ai+1), далее находят путем последовательного перебора кодов последовательности, свернутой i раз, первую группу кодов, в которой находятся коды pi, повторяющиеся ai+1 раз, и код pi-1, который примыкает к подряд идущим кодам pi слева при i четном и справа при i нечетном, аналогичным образом находят в последовательности кодов, свернутой i раз, вторую и третью и все другие такие же группы кодов, вычисляют код группы, путем суммирования всех кодов, входящих в состав группы, который является кодом числителя (pi+1) подходящей цепной дроби под номером i плюс один, и заменяют в последовательности кодов, свернутой i раз, найденные группы кодов на код pi+1, не изменяя порядка их расположения в последовательности кодов, свернутой i раз, получая последовательность кодов, свернутую (i+1) раз по отношению к исходной последовательности кодов, после определения очередных кодов ai и pi вычисляют код знаменателя qi, значение подходящей цепной дроби отношения периода образцовой частоты к периоду измеряемой частоты под номером i и относительную максимальную погрешность измерения отношения периода образцовой частоты к периоду измеряемой частоты.

На чертеже приведена функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит:

Формирователь импульсов 1 (Ф);

Генератор образцовой частоты 2 (ГОЧ);

Счетчик импульсов 3 (счетчик);

Микроконтроллер 4 (МК);

Цифровой ввод-вывод 5.

Входом устройства является вход формирователя импульсов 1, выход которого соединен с первым информационным входом микроконтроллера 4 (МК). Выход генератора образцовой частоты 2 (ГОЧ) соединен со счетным входом счетчика импульсов 3, вход управления, которого соединен с управляющим выходом МК 4. Информационный выход счетчика импульсов 3 соединен со вторым информационным входом МК 4, который имеет цифровой ввод-вывод 5.

Формирователь импульсов 1 может быть выполнен на основе компаратора, например MAX9692 (производства MAXIM), генерирующего короткие единичные импульсы каждый период измеряемой частоты. Генератор образцовой частоты 2 может быть выполнен на основе кварцевого генератора, например ГК137-ТС (производства МОРИОН). В качестве микроконтроллера (МК) 4 может быть выбрана схема, например, PZ276-104 (производства КАСКОД-ЭЛЕКТРО). Счетчик импульсов 3 может быть выполнен, например, по традиционной схеме на триггерах MAX9381 (производства MAXIM) либо содержаться в микроконтроллере 4.

Способ осуществляется следующим образом. ГОЧ 2 вырабатывает импульсы с образцовой частотой, которые поступают на счетный вход счетчика импульсов 3, где производится их счет. Формирователь 1 формирует импульс, который поступает на первый информационный вход МК 4, по приходу которого МК 4 считывает из счетчика импульсов 3 код, подсчитанных периодов образцовой частоты за период измеряемой частоты, и записывает этот код в память МК 4. После записи кода, МК 4 через управляющий выход подаст сигнал, который поступает на вход управления счетчика импульсов 3, обнуляя его. Далее счетчик импульсов 3 подсчитывает импульсы, формируемые ГОЧ 2. После прихода следующего импульса от формирователя 1, МК 4 считывает из счетчика импульсов 3 код подсчитанных периодов образцовой частоты за следующий период измеряемой частоты и записывает этот код в память МК 4, вслед за предыдущим кодом. Затем МК 4 подает на управляющий выход сигнал, который поступает на вход управления счетчика импульсов 3, тем самым, обнуляя его. Таким образом, формируется последовательность кодов, которая запоминается в памяти МК 4, при этом сохраняется порядок появления кодов, соответствующий порядку поступления периодов измеряемой частоты на вход устройства. Далее МК 4 проводит анализ исходной последовательности кодов и определяет коды коэффициентов цепной дроби отношения периода измеряемой частоты к периоду образцовой частоты, начиная с кода нулевого коэффициента. Рассчитывает коды числителей и знаменателей помянутой цепной дроби, используя следующие соотношения: S n = p n q n , где Sn - n-я подходящая цепная дробь, описывающая отношение периода образцовой частоты к периоду измеряемой частоты; n - целое число, изменяющееся от 0 до n; pn - числитель n-й подходящей дроби, описывающей отношение периода образцовой частоты к периоду измеряемой частоты; qn - знаменатель n-й подходящей дроби, описывающей отношение периода образцовой частоты к периоду измеряемой частоты, an, an-1, an-2 - коэффициенты цепной дроби n, n-1 и n-2 порядка соответственно; pn, pn-1, pn-2 - числители цепных дробей n, n-1 и n-2 порядка соответственно; qn, qn-1, qn-2 - знаменатели цепных дробей n, n-1 и n-2 порядка соответственно. Кроме того: pn=pn-1·an+pn-2; qn=qn-1·an+qn-2 [Хинчин Л.Я. Цепные дроби - М: Государственное издательство физико-математической литературы, 1961, стр.11). Задаются начальные значения числителей, и знаменатель подходящей дроби p-1=1, p0=a0, q-1=0, q0=1 [Хинчин Л.Я. Цепные дроби - М: государственное издательство физико-математической литературы, 1961, стр.12). После определения кода очередной подходящей дроби определяют абсолютную и относительную погрешности измерения входной частоты по следующим соотношениям: ε = | T 0 T x p n q n | - абсолютная погрешность приближения n-й цепной дроби к отношению периода образцовой частоты к периоду измеряемой частоты, где Tx - период измеряемой частоты, T0 - период образцовой частоты. ε 1 q n 2 [Хинчин Л.Я. Цепные дроби - М: Государственное издательство физико-математической литературы, 1961, стр.40] оценка абсолютной погрешности приближения n-й цепной дроби к отношению периода образцовой частоты к периоду измеряемой частоты. Для получения относительной максимальной погрешности разделим уравнение оценки абсолютной погрешности на n-ю подходящую дробь, получим

γ n 1 q n p n ( 1 )

γn - относительная максимальная погрешность измерения частоты предлагаемого способа.

γ n p = 1 p n ( 2 )

γnp - относительная максимальная погрешность измерения частоты прототипа изобретения.

Максимальный выигрыш по относительной погрешности измерения при сравнении способа прототипа и предлагаемого способа:

W n = γ n p γ p = 1 / p n 1 / ( q n p n ) = q n ( 3 )

В предлагаемом способе по сравнению с прототипом относительная методическая погрешность измерения частоты уменьшена в qn раз.

Нахождение коэффициентов цепной дроби осуществляется в соответствии с формулой изобретения и рассмотрено на примерах.

Пример 1: отношение периода образцовой частоты к периоду измеряемой частоты 133/31

Подсчитывают число периодов образцовой частоты за каждый период измеряемой частоты и получают соответствующие коды, которые последовательно запоминают без изменения порядка их появления. Получают исходную последовательность кодов. В таблице 1.1 приведена исходная последовательность кодов данного примера.

Полученную исходную последовательность кодов анализируют, определяя коэффициенты цепной дроби отношения периода образцовой частоты к периоду измеряемой частоты, начиная с нулевого коэффициента, путем последовательного перебора кодов исходной последовательности кодов находят наименьший код (выделен в таблице 1.1 жирным курсивом), который является пулевым коэффициентом (a0) цепной дроби отношения периода образцовой частоты к периоду измеряемой частоты и нулевым числителем упомянутой цепной дроби (p0). Из таблицы 1.1 следует, что a0=p0=4.

Затем находят путем последовательного перебора кодов исходной последовательности кодов наибольшее число подряд идущих кодов p0, которые встречаются в исходной последовательности кодов не менее двух раз. Полученное число является кодом коэффициента упомянутой цепной дроби под номером один (a1). Из таблицы 1.1 следует, что a1=3. Далее находят путем последовательного перебора кодов исходной последовательности первую группу кодов, в которой находятся код p0+1 и следующие непосредственно за ним коды p0, повторяющиеся (a1-1) раз, а именно код p0+1=4+1=5 и следующие непосредственно за ним коды p0=4, повторяющиеся a1-1=3-1=2 раза, образуя следующую группу кодов: 544.

Аналогичным образом находят в упомянутой последовательности кодов вторую, третью и другие такие же группы кодов. Вычисляют код группы, путем суммирования всех кодов, входящих в состав группы, который является кодом числителя (p1) подходящей цепной дроби под номером один. В данном случае p1=5+4+4=13. Заменяют в исходной последовательности кодов найденные группы кодов на код p1, не изменяя порядка их расположения в исходной последовательности кодов, получая последовательность кодов (приведена в таблице 1.2), свернутую один раз по отношению к исходной последовательности кодов.

Затем находят путем последовательного перебора кодов последовательности, свернутой один раз, наименьшее число подряд идущих кодов p1, которые встречаются в последовательности кодов, свернутой один раз, не менее двух раз (такие коды выделены в таблице 1.2 жирным курсивом). Полученное число является кодом коэффициента упомянутой цепной дроби под номером два (a2). Из таблицы 1.2 следует, что a2=2. Далее находят путем последовательного перебора кодов последовательности, свернутой один раз, первую группу кодов, в которой подряд находятся коды p1, повторяющиеся a2 раз, и следующий непосредственно за ними код p0, а именно код p1=13 повторяется a2=2 раз, непосредственно за ними следует код p0=4, образуя следующую группу кодов: 13 13 4. Аналогичным образом находят в последовательности кодов, свернутой один раз, вторую, третью и по порядку все другие такие же группы кодов, вычисляют код группы путем суммирования всех кодов, входящих в состав группы, который является кодом числителя (p2) подходящей цепной дроби под номером два. В данном случае p2=13+13+4=30. Заменяют в последовательности кодов, свернутой один раз, найденные группы кодов на код p2, не изменяя порядка их расположения в последовательности кодов, свернутой один раз, получая последовательность кодов (приведена в таблице 1.3), свернутую два раза по отношению к исходной последовательности кодов.

Затем находят путем последовательного перебора кодов последовательности, свернутой два раза, наименьшее число подряд идущих кодов p2, которые встречаются в последовательности кодов, свернутой два раза, не менее двух раз (такие коды выделены в таблице 1.3 жирным курсивом). Полученное число является кодом коэффициента упомянутой цепной дроби под номером три (a3). Из таблицы 1.3 следует, что a3=4. Далее находят путем последовательного перебора кодов последовательности, свернутой два раза, первую группу кодов, в которой находятся код p1 и следующие непосредственно за ним коды p2, повторяющиеся a3 раз, а именно код p1=13 и следующие непосредственно за ним коды p2=30, повторяющиеся a3=4 раза, образуя группу кодов: 13 30 30 30 30.

Аналогичным образом находят в последовательности кодов, свернутой два раза, вторую и третью и все другие такие же группы кодов, вычисляют код группы, путем суммирования всех кодов, входящих в состав группы, который является кодом числителя (p3) подходящей цепной дроби под номером три. В данном случае p3=13+30+30+30+30=133. Заменяют в последовательности кодов, свернутой два раза, найденные группы кодов на код p3, не изменяя порядка их расположения в последовательности кодов, свернутой два раза, получая последовательность кодов (приведена в таблице 1.4), свернутую три раза по отношению к исходной последовательности кодов.

Таблица 1.4
133 133 133 133 133 133 133 133 133 133 133 133

В таблице 1.5 приведены результаты вычислений по формулам (1), (2), (3).

Таблица 1.5
a0 a1 a2 a3
4 3 2 4
p-1 p0 p1 p2 p3
1 4 13 30 133
q-1 q0 q1 q2 q3
0 1 3 7 31
γ1 γ2 γ3
2,6% 0,48% 0,024%
γ1p γ2p γ3p
7,7% 3,3% 0,75%
W1 W2 W3
3 7 31

γ1, γ2, γ3 - относительная максимальная погрешность предлагаемого способа измерения отношения периода образцовой частоты к периоду измеряемой частоты, вычисленная по формуле (1).

γ1p, γ2p, γ3p - относительная максимальная погрешность способа-прототипа измерения отношения периода образцовой частоты к периоду измеряемой частоты, вычисленная по формуле (2).

W1, W2, W3 - выигрыш по максимальной относительной погрешности измерения отношения периода образцовой частоты к периоду измеряемой частоты при сравнении прототипа изобретения и предлагаемого способа, вычисленный по формуле (3).

Таким образом, из таблицы 1.5 видно, что максимальная погрешность измерения частоты в предложенном способе существенно меньше, чем у способа-прототипа.

Пример 2: отношение периода образцовой частоты к периоду измеряемой частоты 298/231

Подсчитывают число периодов образцовой частоты за каждый период измеряемой частоты и получают соответствующие коды, которые последовательно запоминают без изменения порядка их появления. Исходная последовательность кодов данного примера приведена в таблице 2.1.

В действительности вероятность того, что начало периода измеряемой частоты и периода образцовой частоты совпадут очень низка. Пусть измерение началось с произвольного момента времени (коды, не вошедшие в исходную анализируемую последовательность, выделены жирным курсивом в таблице 2.1), такая последовательность кодов приведена в таблице 2.2.

Полученную исходную последовательность кодов анализируют, определяя коэффициенты цепной дроби отношения периода образцовой частоты к периоду измеряемой частоты, начиная с нулевого коэффициента, путем последовательного перебора кодов исходной последовательности кодов находят наименьший код (выделен в таблице 2.2 жирным курсивом), который является нулевым коэффициентом (a0) цепной дроби отношения периода образцовой частоты к периоду измеряемой частоты и нулевым числителем упомянутой цепной дроби (p0). Из таблицы 2.2 следует, что a0=p0=1.

Затем находят путем последовательного перебора кодов исходной последовательности кодов наибольшее число подряд идущих кодов p0, которые встречаются в исходной последовательности кодов не менее двух раз. Полученное число является кодом коэффициента упомянутой цепной дроби под номером один (a1). Из таблицы 2.2 следует, что a1=3. Далее находят путем последовательного перебора кодов исходной последовательности первую группу кодов, в которой находятся код p0+1 и следующие непосредственно за ним коды p0, повторяющиеся (a1-1) раз, а именно код p0+1=1+1=2 и следующие непосредственно за ним коды p0=1, повторяющиеся a1-1=3-1=2 раза, образуя группу кодов: 2 1 1. Аналогичным образом находят в упомянутой последовательности кодов вторую, третью и другие такие же группы кодов. Вычисляют код группы путем суммирования всех кодов, входящих в состав группы, который является кодом числителя (p1) подходящей цепной дроби под номером один. В данном случае p1=2+1+1=4. Заменяют в исходной последовательности кодов найденные группы кодов на код p1, не изменяя порядка их расположения в исходной последовательности кодов, получая последовательность кодов (приведена в таблице 2.3), свернутую один раз по отношению к исходной последовательности кодов.

Затем находят путем последовательного перебора кодов последовательности, свернутой один раз, наименьшее число подряд идущих кодов p1, которые встречаются в последовательности кодов, свернутой один раз, не менее двух раз (такие коды выделены в таблице 2.3 жирным курсивом). Полученное число является кодом коэффициента упомянутой цепной дроби под номером два (a2). Из таблицы 2.3 следует, что a2=2. Далее находят путем последовательного перебора кодов последовательности, свернутой один раз, первую группу кодов, в которой подряд находятся коды p1, повторяющиеся a2 раз, и следующий непосредственно за ними код p0, а именно код p1=4 повторяется a2=2 раза, непосредственно за ними следует код p0=l, образуя группу кодов: 4 4 1. Аналогичным образом находят в последовательности кодов, свернутой один раз, вторую, третью и по порядку все другие такие же группы кодов, вычисляют код группы путем суммирования всех кодов, входящих в состав группы, который является кодом числителя (p2) подходящей цепной дроби под номером два. В данном случае p2=4+4+1=9. Заменяют в последовательности кодов, свернутой один раз, найденные группы кодов на код p2, не изменяя порядка их расположения в последовательности кодов, свернутой один раз, получая последовательность кодов (приведена в таблице 2.4), свернутую два раза по отношению к исходной последовательности кодов.

Затем находят путем последовательного перебора кодов последовательности, свернутой два раза, наименьшее число подряд идущих кодов p2, которые встречаются в последовательности кодов, свернутой два раза, не менее двух раз (такие коды выделены в таблице 2.4 жирным курсивом). Полученное число является кодом коэффициента упомянутой цепной дроби под номером три (a3). Из таблицы 2.4 следует, что a3=4. Далее находят путем последовательного перебора кодов последовательности, свернутой два раза, первую группу кодов, в которой находятся код p1 и следующие непосредственно за ним коды p2, повторяющиеся a3 раз, а именно p1=4 и следующие непосредственно за ним коды p2=9, повторяющиеся a3=4 раза, образуя группу кодов: 4 9 9 9 9. Аналогичным образом находят в последовательности кодов, свернутой два раза, вторую и третью и все другие такие же группы кодов, вычисляют код группы путем суммирования всех кодов, входящих в состав группы, который является кодом числителя (p3) подходящей цепной дроби под номером три. В данном случае p3=3+17+17+17=54. Заменяют в последовательности кодов, свернутой два раза, найденные группы кодов на код p3, не изменяя порядка их расположения в последовательности кодов, свернутой два раза, получая последовательность кодов (приведена в таблице 2.5), свернутую три раза по отношению к исходной последовательности кодов.

Затем находят путем последовательного перебора кодов последовательности, свернутой три раза, наименьшее число подряд идущих кодов p3, которые встречаются в последовательности кодов, свернутой три раза, не менее двух раз (такие коды выделены в таблице 2.5 жирным курсивом). Полученное число является кодом коэффициента упомянутой цепной дроби под номером четыре (a4). Из таблицы 2.5 следует, что a4=3. Далее находят путем последовательного перебора кодов последовательности, свернутую три раза, первую группу кодов, в которой подряд находятся коды p3, повторяющиеся a4 раз, и следующий непосредственно за ними код p2, а именно коды p3=40, повторяющиеся a4=3 раза, и следующий непосредственно за ними код p2=9, образуя группу кодов: 40 40 40 9. Аналогичным образом находят в последовательности кодов, свернутой три раза, вторую, третью и по порядку все другие такие же группы кодов, вычисляют код группы путем суммирования всех кодов, входящих в состав группы, который является кодом числителя (p4) подходящей цепной дроби под номером четыре. В данном случае p4=40+40+40+9=129. Заменяют в последовательности кодов, свернутой три раза, найденные группы кодов на код p4, не изменяя порядка их расположения в последовательности кодов, свернутой три раза, получая последовательность кодов (приведена в таблице 2.6), свернутую четыре раза по отношению к исходной последовательности кодов.

Затем находят путем последовательного перебора кодов последовательности, свернутой четыре раза, наименьшее число подряд идущих кодов p4, которые встречаются в последовательности кодов, свернутой четыре раза, не менее двух раз (такие коды выделены в таблице 2.6 жирным курсивом). Полученное число является кодом коэффициента упомянутой цепной дроби под номером пять (a5). Из таблицы 2.6 следует, что a5=2. Далее находят путем последовательного перебора кодов последовательности, свернутой четыре раза, первую группу кодов, в которой находятся код p3 и следующие непосредственно за ним коды p4, повторяющиеся a5 раз, а именно код p3=40 и следующие непосредственно за ним коды p4=129, повторяющиеся a5=2 раза, образуя группу кодов: 40 129 129. Аналогичным образом находят в последовательности кодов, свернутой четыре раза, вторую и третью и все другие такие же группы кодов, вычисляют код группы путем суммирования всех кодов, входящих в состав группы, который является кодом числителя (p5) подходящей цепной дроби под номером пять. В данном случае p5=40+129+129=298. Заменяют в последовательности кодов, свернутой четыре раза, найденные группы кодов на код p5, не изменяя порядка их расположения в последовательности кодов, свернутой четыре раза, получая последовательность кодов (приведена в таблице 2.7), свернутую пять раз по отношению к исходной последовательности кодов.

Таблица 2.7
1 1 9 9 9 9 40 40 9 129 298 298 298
298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298

В таблице 2.8 приведены результаты вычислений по формулам (1), (2), (3).

Таблица 2.8
a0 a1 a2 a3 a4 a5
1 3 2 4 3 2
p-1 p0 p1 p2 p3 p4 p5
1 1 4 9 40 129 298
q-1 q0 q1 q2 q3 q4 q5
0 1 3 7 31 100 231
γ1 γ2 γ3 γ4 γ5
8,3% 1,6% 0,081% 0,0078% 0,0015%
γ1p γ2p γ3p γ4p γ5p
25% 11% 2,5% 0,78% 0,34%
W1 W2 W3 W4 W5
3 7 31 100 231

γ1, γ2, …, γ5 - относительная максимальная погрешность предлагаемого способа измерения отношения периода образцовой частоты к периоду измеряемой частоты, вычисленная по формуле (1).

γ1p, γ2p, …, γ5p - относительная максимальная погрешность способа-прототипа измерения отношения периода образцовой частоты к периоду измеряемой частоты, вычисленная по формуле (2).

W1, W2, …, W5 - выигрыш по максимальной относительной погрешности измерения отношения периода образцовой частоты к периоду измеряемой частоты при сравнении прототипа изобретения и предлагаемого способа, вычисленный по формуле (3).

Таким образом, из таблицы 2.8 видно, что максимальная погрешность измерения частоты в предложенном способе существенно меньше, чем у способа-прототипа.

Пример 3: отношение периода образцовой частоты к периоду измеряемой частоты 1452/511

Подсчитывают число периодов образцовой частоты за каждый период измеряемой частоты и получают соответствующие коды, которые последовательно запоминают без изменения порядка их появления. Получают исходную последовательность кодов. В таблице 3.1 приведена исходная последовательность кодов данного примера.

Полученную исходную последовательность кодов анализируют, определяя коэффициенты цепной дроби отношения периода образцовой частоты к периоду измеряемой частоты, начиная с нулевого коэффициента, путем последовательного перебора кодов исходной последовательности кодов находят наименьший код (выделен в таблице 3.1 жирным курсивом), который является нулевым коэффициентом (a0) цепной дроби отношения периода образцовой частоты к периоду измеряемой частоты и нулевым числителем упомянутой цепной дроби (p0). Из таблицы 3.1 следует, что a0=p0=2.

Затем находят путем последовательного перебора кодов исходной последовательности кодов наибольшее число подряд идущих кодов p0, которые встречаются к исходной последовательности кодов не менее двух раз. Полученное число является кодом коэффициента упомянутой цепной дроби под номером один (a1). Из таблицы 3.1 следует, что a1=1. Далее находят путем последовательного перебора кодов исходной последовательности первую группу кодов, в которой находятся код p0+1 и следующие непосредственно за ним коды p0, повторяющиеся (a1-1) раз, а именно код p0+1=2+1=3 и следующие непосредственно за ним коды p0=2, повторяющиеся a1-1=1-1=0 раз, образуя группу кодов, которая состоит в данном случае из одного кода 3. Аналогичным образом находят в упомянутой последовательности кодов вторую, третью и другие такие же группы кодов. Вычисляют код группы, путем суммирования всех кодов, входящих в состав группы, который является кодом числителя (p1) подходящей цепной дроби под номером один. В данном случае p1=3. Заменяют в исходной последовательности кодов, найденные группы кодов на код p1, не изменяя порядка их расположения в исходной последовательности кодов, получая последовательность кодов (приведена в таблице 3.2), свернутую один раз по отношению к исходной последовательности кодов.

Затем находят путем последовательного перебора кодов последовательности, свернутой один раз, наименьшее число подряд идущих кодов p1, которые встречаются в последовательности кодов, свернутой один раз, не менее двух раз (такие коды выделены в таблице 3.2 жирным курсивом). Полученное число является кодом коэффициента упомянутой цепной дроби под номером два (a2). Из таблицы 3.2 следует, что a2=5. Далее находят путем последовательного перебора кодов последовательности, свернутой один раз, первую группу кодов, в которой подряд находятся коды p1, повторяющиеся a2 раз, и следующий непосредственно за ними код p0, а именно код p1=3 повторяется a2=5 раз, непосредственно за ними следует код p0=2, образуя следующую группу кодов: 3 3 3 3 3 2. Аналогичным образом находят в последовательности кодов, свернутой один раз, вторую, третью и по порядку все другие такие же группы кодов, вычисляют код группы путем суммирования всех кодов, входящих в состав группы, который является кодом числителя (p2) подходящей цепной дроби под номером два. В данном случае p2=3+3+3+3+3+2=17. Заменяют в последовательности кодов, свернутой один раз, найденные группы кодов на код p2, не изменяя порядка их расположения в последовательности кодов, свернутой один раз, получая последовательность кодов (приведена в таблице 3.3), свернутую два раза по отношению к исходной последовательности кодов.

Затем находят путем последовательного перебора кодов последовательности, свернутой два раза, наименьшее число подряд идущих кодов p2, которые встречаются в последовательности кодов, свернутой два раза, не менее двух раз (такие коды выделены в таблице 3.3 жирным курсивом). Полученное число является кодом коэффициента упомянутой цепной дроби под номером три (a3). Из таблицы 3.3 следует, что a3=3. Далее находят путем последовательного перебора кодов последовательности, свернутой два раза, первую группу кодов, в которой находятся код p1 и следующие непосредственно за ним коды p2, повторяющиеся a3 раз, а именно код p1=3 и следующие непосредственно за ним коды p2=17, повторяющиеся a3=3 раза, образуя группу кодов: 3 17 17 17. Аналогичным образом находят в последовательности кодов, свернутой два раза, вторую и третью и все другие такие же группы кодов, вычисляют код группы путем суммирования всех кодов, входящих в состав группы, который является кодом числителя (p3) подходящей цепной дроби под номером три. В данном случае p3=3+17+17+17=54. Заменяют в последовательности кодов, свернутой два раза, найденные группы кодов на код p3, не изменяя порядка их расположения в последовательности кодов, свернутой два раза, получая последовательность кодов (приведена в таблице 3.4), свернутую три раза по отношению к исходной последовательности кодов.

Затем находят путем последовательного перебора кодов последовательности, свернутой три раза, наименьшее число подряд идущих кодов p3, которые встречаются в последовательности кодов, свернутой три раза, не менее двух раз (такие коды выделены в таблице 3.4 жирным курсивом). Полученное число является кодом коэффициента упомянутой цепной дроби под номером четыре (a4). Из таблицы 3.4 следует, что a4=4. Далее находят путем последовательного перебора кодов последовательности, свернутой три раза, первую группу кодов, в которой подряд находятся коды p3, повторяющиеся a4 раз, и следующий непосредственно за ними код p2, а именно код p3=54 повторяется a4=4 раза, непосредственно за ними следует код p2=17, образуя группу кодов: 54 54 54 54 17. Аналогичным образом находят в последовательности кодов, свернутой три раза, вторую, третью и по порядку все другие такие же группы кодов, вычисляют код группы, путем суммирования всех кодов, входящих в состав группы, который является кодом числителя (p4) подходящей цепной дроби под номером четыре. В данном случае p4=54+54+54+54+17=233. Заменяют в последовательности кодов, свернутой три раза, найденные группы кодов на код p4, не изменяя порядка их расположения в последовательности кодов, свернутой три раза, получая последовательность кодов (приведена в таблице 3.5), свернутую четыре раза по отношению к исходной последовательности кодов.

Затем находят путем последовательного перебора кодов последовательности, свернутой четыре раза, наименьшее число подряд идущих кодов p4, которые встречаются в последовательности кодов, свернутой четыре раза, не менее двух раз (такие коды выделены в таблице 3.5 жирным курсивом). Полученное число является кодом коэффициента упомянутой цепной дроби под номером пять (a5). Из таблицы 3.5 следует, что a5=6. Далее находят путем последовательного перебора кодов последовательности, свернутой четыре раза, первую группу кодов, в которой находятся код p3 и следующие непосредственно за ним коды p4, повторяющиеся a5 раз, а именно код p3=54 и следующие непосредственно за ним коды p4=233, повторяющиеся a5=6 раз, образуя группу кодов: 54 233 233 233 233 233 233. Аналогичным образом находят в последовательности кодов, свернутой четыре раза, вторую и третью и все другие такие же группы кодов, вычисляют код группы путем суммирования всех кодов, входящих к состав группы, который является кодом числителя (p5) подходящей цепной дроби под номером пять. В данном случае p5=54+233+233+233+233+233+233=1452. Заменяют в последовательности кодов, свернутой четыре раза, найденные группы кодов на код p5, не изменяя порядка их расположения в последовательности кодов, свернутой четыре раза, получая последовательность кодов (приведена в таблице 3.6), свернутую пять раз по отношению к исходной последовательности кодов

Таблица 3.6
1452 1452 1452 1452 1452 1452 1452 1452 1452 1452 1452 1452

В таблице 3.7 приведены результаты вычислений по формулам (1), (2), (3).

Таблица 3.7
a0 a1 a2 a3 a4 a5
2 1 5 3 4 6
p-1 p0 p1 p2 p3 p4 p5
1 2 3 17 54 233 1452
q-1 q0 q1 q2 q3 q4 q5
0 1 1 6 19 82 511
γ1 γ2 γ3 γ4 γ5
33% 0,98% 0,097% 0,0052% 0,00013%
γ1p γ2p γ3p γ4p γ5p
33% 5,9% 1,9% 0,43% 0,069%
W1 W2 W3 W4 W5
1 6 19 82 511

γ1, γ2, …, γ5 - относительная максимальная погрешность предлагаемого способа измерения отношения периода образцовой частоты к периоду измеряемой частоты, вычисленная по формуле (1).

γ1p, γ2p, …, γ5p - относительная максимальная погрешность способа-прототипа измерения отношения периода образцовой частоты к периоду измеряемой частоты, вычисленная по формуле (2).

W1, W2, …, W5 - выигрыш по максимальной относительной погрешности измерения отношения периода образцовой частоты к периоду измеряемой частоты при сравнении прототипа изобретения и предлагаемого способа, вычисленный по формуле (3).

Таким образом, из таблицы 3.7 видно, что максимальная погрешность измерения частоты в предложенном способе существенно меньше, чем у способа-прототипа.

Способ измерения частоты, заключающийся в том, что подсчитывают число периодов образцовой частоты в течение целого числа периодов измеряемой частоты, отличающийся тем, что подсчитывают число периодов образцовой частоты за каждый период измеряемой частоты и получают соответствующие коды, которые последовательно запоминают без изменения порядка их появления, получая исходную последовательность кодов, которую анализируют, определяя коэффициенты цепной дроби отношения периода образцовой частоты к периоду измеряемой частоты, начиная с нулевого коэффициента, путем последовательного перебора кодов исходной последовательности кодов находят наименьший код, который является нулевым коэффициентом (a0) цепной дроби отношения периода образцовой частоты к периоду измеряемой частоты и нулевым числителем упомянутой цепной дроби (p0), затем находят путем последовательного перебора кодов исходной последовательности кодов наибольшее число подряд идущих кодов p0, которые встречаются в исходной последовательности кодов не менее двух раз, полученное число является кодом коэффициента упомянутой цепной дроби под номером один (a1), далее находят путем последовательного перебора кодов исходной последовательности первую группу кодов, в которой находятся код p0+1 и следующие непосредственно за ним коды p0, повторяющиеся (a1-1) раз, аналогичным образом находят в упомянутой последовательности кодов вторую, третью и другие такие же группы кодов, вычисляют код группы путем суммирования всех кодов, входящих в состав группы, который является кодом числителя (p1) подходящей цепной дроби под номером один, и заменяют в исходной последовательности кодов найденные группы кодов на код p1, не изменяя порядка их расположения в исходной последовательности кодов, получая последовательность кодов, свернутую один раз по отношению к исходной последовательности кодов, затем находят путем последовательного перебора кодов последовательности, свернутой один раз, наименьшее число подряд идущих кодов p1, которые встречаются в последовательности кодов, свернутой один раз, не менее двух раз, полученное число является кодом коэффициента упомянутой цепной дроби под номером два (a2), далее находят путем последовательного перебора кодов последовательности, свернутой один раз, первую группу кодов, в которой подряд находятся коды p1, повторяющиеся a2 раз, и следующий непосредственно за ними код p0, аналогичным образом находят в последовательности кодов, свернутой один раз, вторую, третью и по порядку все другие такие же группы кодов, вычисляют код группы путем суммирования всех кодов, входящих в состав группы, который является кодом числителя (p2) подходящей цепной дроби под номером два, и заменяют в последовательности кодов, свернутой один раз, найденные группы кодов на код p2, не изменяя порядка их расположения в последовательности кодов, свернутой один раз, получая последовательность кодов, свернутую два раза по отношению к исходной последовательности, затем находят путем последовательного перебора кодов последовательности, свернутой два раза, наименьшее число подряд идущих кодов p2, которые встречаются в последовательности кодов, свернутой два раза, не менее двух раз, полученное число является кодом коэффициента упомянутой цепной дроби под номером три (a3), далее находят путем последовательного перебора кодов последовательности, свернутой два раза, первую группу кодов, в которой находятся код p1 и следующие непосредственно за ним коды p2, повторяющиеся a3 раз, аналогичным образом находят в последовательности кодов, свернутой два раза, вторую и третью и все другие такие же группы кодов, вычисляют код группы путем суммирования всех кодов, входящих в состав группы, который является кодом числителя (p3) подходящей цепной дроби под номером три, и заменяют в последовательности кодов, свернутой два раза, найденные группы кодов на код p3, не изменяя порядка их расположения в последовательности кодов, свернутой два раза, получая последовательность кодов, свернутую три раза по отношению к исходной последовательности кодов, после того как найден код коэффициента упомянутой цепной дроби под номером i (ai), код числителя подходящей цепной дроби под номером i (pi) и получена последовательность кодов, свернутая i раз по отношению к исходной последовательности кодов, находят путем последовательного перебора кодов последовательности, свернутой i раз, наименьшее число подряд идущих кодов pi, которые встречаются в последовательности кодов, свернутой i раз, не менее двух раз, полученное число является кодом коэффициента упомянутой цепной дроби под номером i плюс один (ai+1), далее находят путем последовательного перебора кодов последовательности, свернутой i раз, первую группу кодов, в которой находятся коды pi, повторяющиеся ai+1 раз, и код pi-1, который примыкает к подряд идущим кодам pi слева при i четном и справа при i нечетном, аналогичным образом находят в последовательности кодов, свернутой i раз, вторую и третью и все другие такие же группы кодов, вычисляют код группы путем суммирования всех кодов, входящих в состав группы, который является кодом числителя (pi+1) подходящей цепной дроби под номером i плюс один, и заменяют в последовательности кодов, свернутой i раз, найденные группы кодов на код pi+1, не изменяя порядка их расположения в последовательности кодов, свернутой i раз, получая последовательность кодов, свернутую i плюс один раз по отношению к исходной последовательности кодов, после определения очередных кодов ai и pi вычисляют код знаменателя qi, значение подходящей цепной дроби отношения периода образцовой частоты к периоду измеряемой частоты под номером i и относительную максимальную погрешность измерения отношения периода образцовой частоты к периоду измеряемой частоты.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области систем обработки информации и измерительной технике и может быть использовано для определения параметров широкополосного синусоидального сигнала.

Заявленная группа изобретений относится к области измерительной техники и предназначена для определения параметров сигналов. Способ включает процедуры синхронизации по несущей частоте сигнала, обнаружения отрезка несущей сигнала и установления ее границ с определенной точностью.

Изобретение относится к измерительной технике и автоматике и может использоваться для прецизионного измерения отклонений частоты от номинального значения в определенном диапазоне частот.

Изобретение относится к области цифровой обработки сигналов и может быть использовано для определения наличия гармонических составляющих и их частот в сигналах различного происхождения при решении задач неразрушающего контроля и диагностики оборудования на основе корреляционного анализа.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для одновременного измерения частоты, амплитуды, фазы и начальной фазы непрерывного или импульсного гармонического сигнала по одному и тому же минимальному набору исходных данных.

Изобретение относится к радиотехнике и может найти применение в системах радиосвязи. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в спектрометрии. .

Изобретение относится к экспериментальным исследованиям приводов систем автоматического управления и предназначено для определения запасов устойчивости рулевого привода.

Изобретение относится к области цифровой обработки сигналов и информационно-измерительной техники и может быть использовано для спектрально-временного анализа в системах обработки данных. Способ основан на разложении сигналов на эмпирические моды, включающий: а) дискретизацию; б) выделение экстремумов процесса; в) построение верхней и нижней огибающих; г) вычисление сглаженной составляющей как среднего значения между огибающими; д) извлечение знакопеременной составляющей как разности между исходной и сглаженной последовательностями; е) оценивание текущих частот и амплитуд или мощностей для каждой составляющей с использованием спектрального анализа Гильберта; ж) повторением шагов б) - е) над сглаженной составляющей. При этом: построение верхней и нижней огибающих осуществляют по максимумам и минимумам выделенных экстремумов, без последующего расчета огибающих в точках между одноименными экстремумами; осуществляют выделение сглаженной составляющей непосредственно из последовательности экстремумов процесса, при этом формирование сглаженной последовательности экстремумов реализуют вычислением среднего между средними значениями текущего и предыдущего экстремумов и средними значениями текущего и последующего экстремумов; выделение знакопеременной составляющей осуществляют вычитанием из исходной сглаженной последовательности экстремумов. Также заявлено устройство, реализующее указанный способ. Технический результат заключается в упрощении цифровой обработки сигналов. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к электроэнергетике для определения частотной характеристики изолированной энергосистемы. На основании измерений частоты энергосистемы определяют зависимость среднего числа пересечений уровней отклонения частоты в единицу времени от значений уровней этих отклонений, и по расчетным формулам определяют зависимость среднего числа пересечений уровней отклонений мощности нагрузки в единицу времени от величины отклонений мощности нагрузки. Приравнивая друг другу полученные зависимости, получают частотную характеристику энергосистемы. Технический результат заключается в получение полной частотной характеристики изолированной энергосистемы ограниченной мощности. 1 ил.

Изобретение относится к области информационно-измерительной и вычислительной техники и может быть использовано в электроэнергетике для контроля усредненных значений частоты в промышленных трехфазных электрических сетях. Для определения частоты первой гармоники F1 промышленного трехфазного напряжения используют сигналы всех трех фаз Ua, Ub, Uc, суммируя напряжения всех трех, фаз подсчитывают напряжение нулевой последовательности Uo. Из напряжения нулевой последовательности Uo фильтром выделяют напряжение третьей гармоники промышленной частоты U3. Определяют частоту F3 напряжения третьей гармоники промышленной частоты U3, из которой определяют частоту первой гармоники F1=F3/3. Способ определения частоты трехфазного напряжения позволяет определить частоту трехфазного напряжения, которое непосредственно вращает роторы двигателей. При этом за счет использования всех трех фаз промышленного напряжения 50 Гц и за счет использования напряжения третьей гармоники повышается точность измерения частоты. Предлагаемый способ будет работать всегда, когда в спектре трехфазного напряжения имеется напряжение третьей гармоники. Технический результат заключается в повышении точности определения частоты трехфазного напряжения за счет использования для определения частоты сигналов всех трех фаз промышленного трехфазного напряжения, а также использования мешающей третьей гармоники непосредственно для измерения частоты. 4 ил.

Изобретение относится к области информационно-измерительной и вычислительной техники и может быть использовано в электроэнергетике для контроля усредненных значений частоты в промышленных трехфазных электрических сетях. Согласно способу для определения частоты F используют цифровые сигналы всех трех фаз Ua(ti), Ub(ti), Uc(ti) промышленного трехфазного напряжения, измеренные в моменты времени ti, где i - целое значение, оцифрованные с периодом дискретизации dt=(ti-ti-1). Причем величина dt значительно меньше периода Т наибольшей частоты Fb=1/T диапазона измерения, dt<<T. При этом определяют проекцию Ux(ti) на ось абсцисс X вращающегося поля U(ti), создаваемого тремя фазами Ua(ti), Ub(ti), Uc(ti) промышленного трехфазного напряжения, по формуле U x ( t i ) = ( U c ( t i ) − U b ( t i ) ) ⋅ 3 2 , проекцию Uy(ti) на ось абсцисс Y вращающегося поля U(ti) - U y ( t i ) = ( 2 ⋅ U a ( t i ) − U b ( t i ) − U c ( t i ) ) / 2 , модуль вращающегося поля U(ti) - U ( t i ) = [ U 2 x ( t i ) + U 2 y ( t i ) ] . Определяют зависимость от времени ti приращения фазы dφi вращающегося поля U(ti) за интервал dt=(ti-ti-1) по формуле: |dφi|=|φ(ti)-φ(ti-1)|=arccos{[Ux(ti)·Ux(ti-1)+Uy(ti)·Uy(ti-1)]/[U(ti)·U(ti-1)]}, и определяют знак dφi по следующему алгоритму: если |Ux(ti)|≤| Uy(ti)|, то знак dφi равен знаку величины Uy(ti)·[Ux(ti-1)-Ux(ti)], если |Ux(ti)>|Uy(ti)|, то знак dφi равен знаку величины Ux(ti)·[Uy(ti)-Uy(ti-1)]. Среднее за интервал времени n·dt значение частоты F(ti) в момент времени ti определяют по формуле F ( t i ) = ( ∑ k = 0 n − 1 d φ ( t i − k ) ) / ( 2 π ⋅ n ⋅ d t ) , где n - целое значение. Технический результат заключается в повышении точности определения частоты трехфазного напряжения. 3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при различных физических исследованиях. Способ основан на формировании внутри измерительного временного интервала, равного целому числу периодов исследуемого сигнала, вспомогательных временных интервалов, которые заполняют счетными импульсами, число которых в каждом последующем вспомогательном интервале умножают на весовые коэффициенты, увеличивающиеся каждый раз на единицу до среднего из n вспомогательных интервалов с последующим уменьшением каждый раз на единицу. При этом внутри измерительного временного интервала формируют чередующиеся друг с другом нечетные и четные вспомогательные интервалы, которые при последовательном суммировании взвешенных нечетных и вычитании четных временных интервалов определяют усредненное значение длительности входного временного интервала. Технический результат заключается в расширении диапазона измерения длительностей временных интервалов с повышенной точностью и помехоустойчивостью без увеличения общего времени измерения. 3 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрооборудованию, установленному на электрических станциях и подстанциях в системах производства, передачи и потребления электроэнергии, и может быть использовано во всех электроустановках, использующих цифровую обработку данных. Способ определения угла сдвига фаз между двумя синусоидальными сигналами путем измерения N/2 раз в течение полупериода Т/2 и в каждый текущий момент времени tj, j=1, 2, …, N/2 мгновенного значения одного из двух синусоидальных сигналов a(tj), изменяющегося во времени t по следующей зависимости: a(t)=A m sin(ωt). При наступлении момента выполнения условия, при котором мгновенное значение a(tj)=0, осуществления измерения и фиксации мгновенного значения другого синусоидального сигнала - b(tj)|а=0 той же частоты, изменяющегося во времени t по следующей зависимости: b(t)=B m sin(ωt+φ). Определяют значение угла сдвига фаз φ: где φ - угол сдвига фаз между двумя синусоидальными сигналами a(t) и b(t); b(tj)|а=0 - значение синусоидального сигнала b(t) в течение одного полупериода Т/2 в момент времени tj, когда значение синусоидального сигнала a(t) равно нулю, единицы измерения сигнала b(t); Вm - амплитудное значение синусоидального сигнала b(t), единицы измерения сигнала b(t), взятое со знаком плюс, если выполняется условие где b(tj-1) - предыдущее мгновенное значение синусоидального сигнала b(t), измеренное в момент времени tj-1, и со знаком минус, если Технический результат заключается в повышении быстродействия и точности определения сдвига фаз. 4 н.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к радиотехнике и связи и может быть использовано в устройствах обработки информации, в системах автоматического контроля и регулирования. Технический результат - осуществление допускового контроля частоты входного сигнала. Устройство допускового контроля частоты содержит общую шину, входную шину, два резистора, два конденсатора, два буферных каскада, два компаратора, два одновибратора, два устройства выборки-хранения, делитель, сумматор, формирователь одиночного импульса и выходной формирователь, шину питания. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Предлагаемое устройство относится к области радиоэлектроники и может быть использовано для определения несущей частоты и вида модуляции сигналов, принимаемых в заданном диапазоне частот. Технической задачей изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем распознавания сигналов с амплитудой и частотной манипуляцией. Устройство содержит приемную антенну 1, входную цепь 2, блок 3 поиска, гетеродин 5, смеситель 6, усилитель 7 промежуточной частоты, амплитудный детектор 8, 13, 28, 29 и 33, видеоусилитель 9, устройство 10 формирования частотной развертки, ЭЛТ 11, ключи 12, 24, 37, 40, 41 и 42, фильтры 14, 27 и 32 верхних частот, фильтры 15, 19 и 26 нижних частот, квадраторы 16 и 20, делители 17 и 22 напряжений, частотный детектор 18, блоки 23, 30, 34, 39 и 49 сравнения, фазовый детектор 25, интегратор 35, пороговый блок 36, измеритель 38 частоты, блок 43 памяти, преобразователи 44, 47 и 50 аналог-код, блок 46 клиппирования, анализаторы 21, 45 и 48 спектра, фазоинверторы 51 и 52, элементы совпадения 53, 54, 55 и 56. 2 ил.

Изобретение относится к радиотехнической области промышленности и может быть использовано при приеме нескольких совмещенных по времени разночастотных сигналов. Способ определения частоты в матричном приемнике, в котором ко входу j-й ступени приемника, имеющей Lj каналов, подключают устройство измерения частоты, измеряющее частоту сигнала в диапазоне рабочих частот j-й ступени, и сопоставляют номера сработавших индикаторов каналов ступени с измеренными значениями частоты. Устройство измерения частоты содержит усилитель-ограничитель, K каналов обработки и устройство обработки. Каждый канал содержит последовательно включенные полосовой фильтр, частотно-зависимое устройство и детектор. С выходов каналов сигнал подается на устройство обработки. Технический результат заключается в повышении вероятности однозначного определения частоты, исключении регистрации ложных значений частоты и пропуска сигналов. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в информационно-измерительных устройствах для измерения частоты гармонических сигналов прецизионных кварцевых и квантовых стандартов частоты. Осуществляют аналого-цифровое преобразование измеряемого и опорного сигналов с интервалом временной дискретизации, определяемой частотой сигнала дискретизации, формируемого из опорного сигнала, запоминают полученные в результате аналого-цифровых преобразований цифровые выборки в следующих одна за другой тетрадах моментов времени, осуществляют преобразование цифровых выборок тетрад в значения фаз измеряемого и опорного сигналов и определяют искомую разность частот опорного и измеряемого сигналов. Устройство содержит последовательно соединенные генератор измеряемого сигнала, первый аналого-цифровой преобразователь, первое оперативное запоминающее устройство и процессор цифровой обработки сигналов, связанный шиной обмена данными с персональной вычислительной машиной. Вход синхронизации первого аналого-цифрового преобразователя соединен с выходом синтезатора частоты сигнала квантования, сигнальный вход которого соединен с выходом генератора опорного сигнала, а вход управления - с управляющим выходом процессора цифровой обработки сигналов. Устройство также содержит второе оперативное запоминающее устройство, выход которого соединен с вторым входом процессора цифровой обработки, и второй аналого-цифровой преобразователь, сигнальный вход которого соединен с выходом генератора опорного сигнала, вход синхронизации соединен с выходом синтезатора частоты сигнала квантования, а выход соединен с входом второго оперативного запоминающего устройства. Технический результат заключается в повышении точности измерения частоты гармонического сигнала при расширении диапазона частот сличаемых сигналов. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх