Устройство для определения частотных характеристик

 

.. а в

«ii673989

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТамвЬСТВУ

Сеез Соввтеиик

Соцнаиистичвскик рвсиублмк (61) Дополнительное к aalu. свин-ву (22) Заявлено 03.05.77 (21)2481130/18-24 (51) М. Кл.

С- 05 В 23/02 с присоедииеииевв заявки №Гэвударатввавиа ввивтвт

СССР ав двлам вввбрвтвввй м вткръбтвй (23) ПриоритетОпубликовано15.07.79.Бюллетень №26 (53) УДК 62-50 (088.8) Дата опубликования описания18.07,79

Л. В. Иванова, Д. Д. Недосекин, Л. Г. Никитенко, С. А. Харитоненко и Л. Л. Шалыт (72) Автори изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕ?Ц."НИЯ ЧАСТОТНЫХ

ХАРАКТЕРИСТИК

Изобретение относится к комбиниро: ванным (цифроаналоговым или гибридным) вычислительным устройствам для определения частотных характеристик в области инфранизких частот.

Известны устройства для измерения амплитудных и фазовых частотных харак- теристик элементов и систем автоматического управления (11, С2 3

Из известных устройств наиболее близким по технической сушности является устройство для определения частотных характеристик, содержащее блок управления, первый вход которого соединен .с первым входом генератора, второй вход с первым выходом кодируюшего блока, первый выход - со входом генератора, второй выход - с первым входом вычислительного блока, третий выход со входом преобразователя частота-напряжение, 1 четвертый выход — с первым входом блока памяти, пятый выход - с первым входом сумматора, шестой выход - с первым

2 входом функционального преобразователя, седьмой выход с первым входом кьдируюшего блока, второй вход которого соединен с первым выходом вычислительного блока, а второй выход - со вторым входом сумматора и вторым входом вычислительного блока, третий вход которого соединен с первым выходом преобразователя "частота-напряжение, четвертый вход — с первым выходом блока памяти, а второй выход - co вторым входом блока памяти (31

Известное устройство позволяет определать амплитудную и фазовую частотные характеристики только одноканальных обьектов. Вследствие этого оно имеет ограниченную область применения при определении амплитудных и фазовых частотных характеристик многоканальных объектов, а также нри определении указанных характеристик И одноканальных объектов, что является недостатком известного устрой à.

673989

3 Д

Белью изобретения является раши- щего блока 3 заносится в вычислительный рение функциональных воэможностей усъ- блок 5, а из последнего по след ем ройства. диего по следующему сигналу блока 7 управления в к-етый реДля этого в устройстве установлены гистр блока 11 памяти, номер регистра коммутатор и реверсивный счетчик, вход g блока памяти определяется состоянием которого соединен с восьмым выходом реверсивного счетчика 10. блока управления, первый выход - с тре- Опрос первого выхода исследуемого тьим входом блока управления., второй вы- объекта 1 производится до тех пор, пока не ход - с управляющим входом кбммугато- срабатывает реле времени, входящее в ра, а третий выход — с третьим входом 1О состав блока управления и установленное блока памяти четве bN в рт ход которого на время переходного процесса исследуесоедийеи с выходом сумматора, второй мого объекта. выход — с третьим входом сумматора, После обрабатывания реле времени блоа третий и четвертый выходы соответс» ... ка управления до прихода синхронизируювенно — со вторым и третьим входами 15 щего сигнала генератора 12 производится функционального преобразователя, второй последовательный ь опрос следующих выховыход преобразователя частота-напряже- дов исследуемого объекта 1. Цифровое ние соединен с четвертйм входом, »t»»pe значение функции записывается в блоке ляющего блока, выход комм ато сое иут тора соеди-„. памяти 11. Если за этот промежуток вренен с третьим входом кодирующего блока. >й мени будут опрошены не все выходы исНа чертеже изображено предлагаемое следуемого объекта, то производится проустройство. пуск синхрониэирующего сигнала и проУстройство содержит исследуемый, должение опроса выходов исследуемого объект 1, устройство 2 для определения объекта в той же последовательности до частотных характеристик, кодирующий прихода следующего синхронизирующего блок 3, функциональный преобразователь сигнала от генератора 12.

4, вычислительный блок 5, преобразова- Если же после срабатывания реле вретель 6 "частота-напряжение", блок 7 уп мени блока управлении и до прихода синравления, сумматор 8, коьжутатор О, хрониэирующего сигнала будут опрошены реверсивный счетчик 10, блок 11 памяти, Зо все выходы исследуемого 6 уемого о ъекта, то регенератор 12,, Фу -амплитудная час- верснвный счетчик 10 устанавливается в тотная характеристика, pj (Ф) - фазойая следующий режим работы (и данном слу частотная характеристика, 6 1, ... й., m«в режим вычитании - опрос каналов

М - круговая частота, рад/с.. в обратной последовательности).

Предлагаемое устройство работает сле- З По сигналу блока управления запускается кодирующий блок 3 и осуществляетПо сигналу с блока 7 управления, пос- ся кодирование сигнала с к-го выхода тупающего на вход генератора 12, пос- исследуемого объекта. После окончания .ледний вирабатьиает сигнал огдбанмцей . кодирования .дифровое значение функции нерешенного тока заданной частоты и ам » со знаком иэ кодирующего блока 3 заноплитуды, поступающей на вход исследуь- сится в вычислительный блок 5. Одномого объекта 1, Одновременно с выхода временно в вычислительный блок 5 из генератора 12 на вход блока 7 управле- блока памяти ll переписывает цифровое ния поступают цифровые (дискретные} сиг- значение функции, полученное в предыцу-, налы, вырабатываемые генератором 12 <> meM цикле для выход@ исследуемого в эквидистантных точках периода огибаю- объекта с тем же номером. щей сигнала переменного тока. Блок уп- По следующему сигналу блока управлеpàâëåHèà производит подсчет этих сигна»- ния полученное цифровое значение функции лов. Промодулированный сигнал с перво заносится в блок памяти на место предыго выхода исспедуемого объекта 1 через ® дущего, где хранится до момента снятия коммутатор 9 поступает на вход кодирую- следующего отсчета, щего блока 3, который по сигналу блока Аналоговые значения параметров иит

"- -- управления кодирует входйой сйгйал в ра- полиции {в виде напряжения постоянного йоне максимума несущей и выдает на тока) вычисляются в преобразователе 6 блок у»пивления признак окончания коди- 55 частота-напряжение" и подаются в вы р ования. чкслительный блок 5.

После окончания кодирования цифровое С выхода вычислительного блока снизначе ие функции со знаком из Кодирую мается аналэговое эна4ение функции в эк673989

5 видистантной точке периода анализируемого сигнала, которое далее подается на вход кодируюшего блока 3. После окончания кодирования цифровое значение функции в эквидистантной точке из кодирующего блока 3 через вычислительный блок зано- сится в соответствующий регистр блока памяти 11.

Так, производится вычисление значения функции в эквидистантной точке для >р сигналов со всех. вьмодов исследуемого объекта. Сигнал, свидетельствующий о том, что вычисления произведены для всех сиг налов, вырабатывается в преобразователе

6 "частота-напряжение" и поступает на блох управления . При этом блок управления 7 запоминает начальное количество цифровых сигналов с выхода генератора 12, где хранитс до окончания реализации вычислительного алгоритма. После 20 прихода синхронизирующего сигнала генератора на блок управления производится следующее изменение режима работы реверсивного счетчика 10; затем аналогичным образом вычисляется значение функции в следующей эквидистантной точке для выходного скгнала исследуемого объекта с номером К.

Далее по сигналу с блока управления полученное цифровое значение со знаком ЗО из кодирующего блока 3 заносится. в вычислительный блок 5, туда ж з из блока памяти 11 вызывается значение функции в предыдущей эквидистантной точке и преобразователь частота-напряжение отклю-55 чается от вычислительного блока 5. По следующему сигналу с блока управления полученное значение функции заносится в блок памяти 11 на место предыдущего, где запоминается до проведения вычислений в 4О следукацей точке периода исследуемого сигнала. В вычислительном блоке 5 вычисляется значение функции в точке периода, требуемой по алгоритму. Затем производится преобразование аналогового зна- 5

45 чения этой функции в цифровое, Далее из блока памяти 11 в сумматор 8 поступает сумма значений функции в определенных точках периода, соответствующая вещественной составляющей, или сумма, соответ50 ствующая мнимой составляющей первой гармоники вынужденных колебаний. После этого в сумматор из кодируюшего блока 3 подаетс я значение функции в точке периода, требуемой по алгоритму (с коррек- 55 цией знака). Полученная сумма посылается из сумматора 8 в блок памяти 11.

Эти операции производятся для сигнадор6 со всех выходов исследуемого объекта 1.

Аналогично производятся вычисления для следующих точек периода огибающей выходных сигналов исследуемого объекта.

Сигнал окончания цикла измерения на да:цюй частоте вырабатывается блоком 7 управления после того, как вычисления будут произведечы для целого периода огибающей переменнэго тока заданной частоты.

После выработки блоком 7 управления сигнала окончания цикла кодовые значения вещественных и мнимых составляющих иэ блока памяти ll поступают в функциональ ный преобразователь, где,вычисляются амплитудные (д/)и фаэовые Я (д)) частотные характеристики..

Внедрен ие предлагаемого устройства позволяет расширить его область применения как на случай определения частотных характеристик либо многоканальных объектов, либо И одноканальных объектов.

Формула изобретения

Устройство для ойределения частотных характеристик, содержащее блок управления, первый вход которого соединен с первым выходом генератора, второй вход— с первым выходом кодьруюшего блоха, первый выход - со входом генератора, второй выход - с первым входом вычислительного блока, третий выход — со входом преобразователя частота-напряжение", четвертый выход с первым входом блока памяти, пятый выход - с первым входом сумматора, шестой выход — с первым входом функционального преобразователя, седьмой выход - с первым входом кодируюшего блока, второй вход которого соединен с первьм выходом вычислительного блока, а второй выход - со вторым вхо- дом сумматора и вторым входом вычислительного блока, третий вход которого соединен с первым выходом преобразователя частота- напряжение, четвертый вход — с первым выходом блока памяти, а второй выход - со вторым входом блокапамяти,о тличаюшеес ятем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в нем установлены коммутатор и реверсивный счетчик, вход которого соединен с восьмым выхо.дом блока управления, первый выход - с °

I третьHM BxolloM блока управления, второй выход - с управляющим входом коммута673989

Составитель Ю. Гладков

Техред О. Андрейко - Корректор М. Вигула

Редактор Ю. Челюканов

Заказ 4075/44 . Типаж 1014 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений -и открытий

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 тора, а третий выход - с третьим входом блока памяти, четвертый вход которого соединен с выходом сумматора, второй выход — с третьим входом сумматора, а третий и четвертый выходы соответственно - со вторым и третьим входами функционального преобразователи, второй выход преобразователя "частота-напряжение соединен с четвертым входом блока óïравления, выход коммутатора соединен с третьим входом кодирующего блока.

Источники информапии, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 446035, кл. G 05 В 23/02, 23.11.72.

2 ° ЭкспресО-информация Испытательные приборы и стенды И 34, 11.09.74, реф. № 251, с 13-20»

3. Теоретическое обоснование выбора

30 рабоче-о варианта комбинированного вычислительного устройства для определения частотных характеристик. Л., ЛЭТИ, 1970, микрокопия ВИМИ № 5125979.