Способ измерения скорости протекания переходного процесса электрической системы
(11) 432463
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистицеских
Республик (61) Зависи мое от авт. свидетельства (22) Заявлено 03.07.72 (21) 1804742/18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет
Опубликовано 15.06.74. Бюллетень ¹ 22
Дата опубликования описания 14.11.74 (51) М. Кл. G 05b 23/00
G 01ч 3/06
Государственный комитет
Совета Министров СССР по дели изобретении и открытий (53) УДК 621.3(088.8) (72) Лвтор изобретения
Л. Я. Биневич (71) Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт методики и техники разведки (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ПРОТЕКАНИЯ
ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
2n — 1
2М
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для измерения разности значений исследуемого сигнала в граничных точках выбранного временного интервала в радиотехнических, акустических, геофизических и других импульсных системах различного назначения.
Известен способ измерения скорости протекания переходного процесса электрической системы, основанный на определении разности значений выходного сигнала в граничных точках выбранного временного интервала. Известный способ обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что ширина полосы пропускания усилителя должна быть достаточно большой для малоискаженной передачи исследуемого сигнала. Расширение же полосы пропускания усилителя приводит, как известно, к снижению помехоустойчивости канала и уменьшению точности измерений.
К числу недостатков известного способа следует отнести также необходимость получения вырезок исследуемого сигнала в двух точках
его реализации, что приводит либо к усложнению аппаратуры за счет использования двух параллельно работающих стробирующих каскадов, либо к увеличению продолжительности измерений за счет повторения сигнала и вычисления разности полученных значений.
С целью повышения точности измерений разность величин выходного сигнала получают путем фильтрации в течение выбранного временного интервала составляющих спектра выходного сигнала, частоты которых удовлетворяют равенству:
1О (где n=1, 2, 3, ..., à ht — величина выбранного временного интервала), и их суммирования в момент окончания выбранного временного интервала.
15 Этот способ позволяет получать интересующую информацию о разности значений выходной величины переходного процесса на заданном временном интервале путем лишь однократного стробирования суммарного отклика, 20 т. е. сокращает время измерения.
На чертеже приведена блок-схема устройства для реализации способа измерения скорости протекания переходного процесса. Она содержит усилитель 1, фильтры 2, сумматор 3, 25 стробирующий каскад 4 и регистратор 5.
Работа такого устройства заключается в следующем.
Исследуемый сигнал. усиленный усилителем
1, подают на фильтры 2, пропускающие на
30 входы сумматора 3 составляющие сигнала, 432463 частоты которых удовлетворяют равенству:
2п,— 1
2Л1
На выходе сумматора 3 получают сигнал, пропорциональный разности значений исследуемого сигнала на границах выбранного временного интервала At. Вырезку временного интервала осуществляют стробирующим каскадом
4, и результат измерения регистрируют регистратором 5 (например, пиковым вольтметром). ilo его показаниям судят о скорости протекания переходного процесса.
Такая последовательность действий основана на следующем. В каждый данный момент времени to регистрируемому параметру исследуемого процесса в частотной области отвечает совокупность мгновенных значений гармонических составляющих мгновенного спектра, образующая числовой ряд и представляющая собой физическую реальность, которая может наблюдаться с помощью соответствующих приборов и визуально. В мгновенных спектрах имеются гармонические составляющие с частотами, удовлетворяющие равенству: в„— (2и — 1)
Ы где n=1, 2, 3, ..., связанные с исходной функцией f (t), описывающей исследуемый процесс во временной области, следующим соотношением:
R = V, — (f (U) соз (2и — 1) — (U — t) dU, АЫ to
to л=1 и обладающие тем свойством, что их сумма в момент наблюдения оказывается равной полуразности значений исходной функции, принимаемых ею в точках t =to и t=+0, т. е.
R (t ) У(10) — f (+ 0)
2 —, — (j (U) соз (2и —,.1) — UdU.
Ъ,„(to п=1
При этом предполагается, что исходная функция определена в — oo(t g(U) = — cos (2и — 1) — U, to to которая может рассматриваться как импульсная характеристика пассивных четырехполюсников с переходной характеристикой: g (l j = ) g (Uj dU = з!и (2и — ч — (2n — 1) 5 0 Близкой к ней является переходная характеристика колебательного контура LC, соединенного последовательно с резистором r: h, (i) e — " in 10 где,1 а гс "" К ьс Если колебательный контур LC настроить на частоту выделяемой гармоники co>= 7i = (2n — 1) —, а постоянную времени rC вы10 брать достаточно большой, чтобы е — б" мало отличалось от единицы, то h,(t) = зш (2и — 1) — (2n — 1) т. to и отличалось лишь наличием постоянного множителя bt>. Таким образом, в качестве фильтров, выделяющих в расчетный момент времени to гармонические составляющие ряда, могут быть использованы соответствующим образом настроенные резонансные цепи. Что касается числа гармоник, подлежащих выделению, и, следовательно, необходимого числа фильтров, то этот вопрос следует решать, исходя из скорости сходимости ряда и требуемой точности измерений. Например, в практической реализации предлагаемого способа для повышения помехозащищенности геофизической аппаратуры, работающей по методу становления поля, достаточно установки двух соответствующим образом настроенных фильтров. При этом расчетная ошибка не превышает 12 "/о. Предмет изобретения 4 Способ измерения скорости протекания переходного процесса электрической системы, основанный на определении разности величин выходного сигнала в граничных точках выбранного временного интервала и делении этой разности на величину временного интервала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, разность величин выходного сигнала получают путем фильтрации в течение выбранного временного интервала составляющих спектра выходного сигнала, частоты которых удовлетворяют равенству: 2n — 1 2М 6О где n=l, 2, 3, ..., à At — величина выбранноr0 временного интервала, и их суммирования в момент окончания выбранного временного интервала. 432463 Составитель В. Васильев Техред P. Юсипова Корректор Л. Орлова Редактор Л. Цветкова Типография, пр. Сапунова, 2 3аказ 3303/3 Изд. № 1790 Тираж 760 Подписное БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5
