CS213607B1 - Connection for digital determination of the level value of alternating currents - Google Patents
Connection for digital determination of the level value of alternating currents Download PDFInfo
- Publication number
- CS213607B1 CS213607B1 CS761431A CS143176A CS213607B1 CS 213607 B1 CS213607 B1 CS 213607B1 CS 761431 A CS761431 A CS 761431A CS 143176 A CS143176 A CS 143176A CS 213607 B1 CS213607 B1 CS 213607B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- input
- output
- control
- voltage
- counter
- Prior art date
Links
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims description 20
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 8
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 12
- 230000006870 function Effects 0.000 description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 230000009021 linear effect Effects 0.000 description 6
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 3
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 3
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000006403 short-term memory Effects 0.000 description 2
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000005923 long-lasting effect Effects 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 1
- 230000009022 nonlinear effect Effects 0.000 description 1
- 238000010223 real-time analysis Methods 0.000 description 1
- 230000011514 reflex Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/25—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using digital measurement techniques
- G01R19/252—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using digital measurement techniques using analogue/digital converters of the type with conversion of voltage or current into frequency and measuring of this frequency
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/12—Analogue/digital converters
- H03M1/48—Servo-type converters
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Description
Vynález se týká zapojení pro číslicové zjišlování hodnoty střídavých napětí s regulovatelným časovým chováním, sestávající z měřicího řetězce s číslicově řiditelným nastavovacím členem amplitudy, zapojeným za vstupem, jehož výstup je přes usměrňovač spojen s prvním vstupem součtového členu, na jehož druhý vstup je připojen referenční zdroj a jehož výstup je přes nejméně jeden komparátor spojen s řídicím vstupem směru počítání obousměrného čítače, které SDOjením výstupů čítače, které jsou současně výstupem zapojení, se vstupy číslicově řiditelného nastavovacího členu amplitudy, vytváří regulační obvod.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital time-varying AC voltage wiring consisting of a measuring string with a numerically controllable amplitude adjuster connected downstream of an input whose output is connected via a rectifier to a first summation input to which a reference source is connected. and whose output is coupled via the at least one comparator to a bidirectional counter direction control input which, by combining the counter outputs, which are also the output of the wiring, with the inputs of the numerically controllable amplitude adjuster, creates a control circuit.
V mnohých oblastech elektronické měřicí techniky je efektivní hodnota nebo střídavá veličina, zprostředkovaná převodníkem, nejdůležitější požadovanou měřenou veličinou, jak je tomu například při měření poruchových veličin a pravděpodobných veličin v regulační technice, geofyzice, akustice a v oscilátorové měřicí a zkušební technice. V rámci elektronického měřicího řetězce představuje přitom obvod pro tvoření efektivní hodnoty velmi problematické konstrukční skupiny, jak je dokázáno četnými, navzájem odlišnými známými technickými řešeními.In many areas of electronic measurement technology, the rms value or alternating quantity mediated by the converter is the most important measurement value required, such as for measuring disturbance quantities and probable quantities in control engineering, geophysics, acoustics and oscillator measurement and testing. Within the electronic measurement chain, the rms value circuit is a very problematic assembly, as evidenced by numerous, different known solutions.
Tak existuje zapojení s ooužitím termoelektrických měničů, která jsou zcela bezporuchová pokud se týká tvarní křivky střídavého napětí, ale přitom jsou vhodná jen pro malý amplitudový ^rozsah měřené veličiny bez přepínání, který bude v dalším textu nazýván dynamický rozsah a kterážto zapojení mají při nastavování velkou setrvačnost.Thus, there are wiring using thermoelectric transducers which are completely trouble-free with respect to the AC voltage waveform but which are only suitable for a small amplitude range of the measured quantity without switching, hereinafter referred to as the dynamic range, which have a large setting inertia.
U jednoduchých elektronických způsobů je speciální časové chování, potřebné pro tuIn simple electronic methods, special time behavior is needed for that
213 607213 607
213 807 kterou příslušnou měřicí úlohu, při vykývnutí na měřenou hodnotu, podstatně jednodušeji realizovatelné; rovněž dynamický rozsah Je podstatně více zvětšitelný. Známá zapojení pracují například s umocňováním, tvořením střední hodnoty a s následujícím odmocňováním, jak je částečně také bezprostředně předepsáno normami. Často se také používají usměrňovače s kluznou charakteristikou zlomu. Nepatrné závislost výstupní veličiny usměrňovače na tvaru křivky měřeného napětí není ponejvíce na závadu. Pro samočinně pracující měřicí řetězce jsou tyto usměrňovače potřebná jen podmíněně. Automatická měřicí místa se potřebují například pro zvláště dlouhé měřicí doby, to znamená registraci a analýzu nízkofrekvenčních dějů, měření a následující registraci nebo další oočítání dlouhotrvajících působení, pro zpracování četných a rychle přicházejících dat, jak je tomu například při kontrole hluku letadel, analýze skutečné doby, vytváření zkušebních polí, nebo při potřebě přesně definované práce měřicího řetězce, jak je tomu ve zkušebních zařízeních s průběžnou frekvencí a s automatickým udržováním úrovně na konstantní hodnotě, snímání velmi vlnitého spektra, definovaném tvoření střední hodnoty kolísajících úrovní. Z uvedených příkladů použití jsou seznatelné přídavné technické požadavky na zařízení pro tvoření střední hodnoty:213 807 which, when swiveling to the measured value, the respective measuring task is substantially easier to carry out; also the dynamic range is considerably more expandable. Known connections work, for example, with exponentiation, the formation of a mean value, and subsequent exponentiation, as is also directly prescribed by standards. Frequently, rectifiers with sliding break characteristics are also used. The slight dependence of the output variable of the rectifier on the shape of the measured voltage curve is mostly not a defect. For self-operating measuring chains, these rectifiers are only conditionally needed. Automatic measuring points are needed, for example, for particularly long measuring times, ie registering and analyzing low-frequency events, measuring and subsequently registering or further calculating long-lasting effects, processing numerous and fast-arriving data, such as aircraft noise control, real time analysis , generating test fields, or in need of a precisely defined measurement string work, as is the case with continuous-frequency test equipment with automatic level keeping at a constant value, sensing a very wavy spectrum defined by the formation of a mean value of varying levels. From the above application examples, the additional technical requirements for the mean value generating apparatus can be seen:
- velmi velký dynamický rozsah, nebot vyskytující se úrovně mohou mít podstatné a ne přesně odhadnutelné výkyvy. To umožňuje vysíláni měřené veličiny v logaritmickém měřítku, jak Je téměř výlučně v praxi požadováno;- very large dynamic range, as the levels present may have significant and not accurately predictable fluctuations. This allows the measured quantity to be transmitted on a logarithmic scale, as almost exclusively required in practice;
- velmi rozdílné časové chování časové konstanty, jejíž hodnota se průběžně udržuje úměrná době periody požadované frekvence, například při kontrole hluku letadel, dále dlouhodobé tvoření střední hodnoty při náhodných veličinách;- very different time behavior of the time constant, the value of which is continually maintained in proportion to the period of the desired frequency, for example in aircraft noise control, as well as the long-term mean value formation at random variables;
- pokud možno bezprostřední číslicové udávání měřené veličiny, nebot další zpracování dat se často provádí číslicově.- if possible, an immediate digital indication of the measured quantity, since further data processing is often carried out numerically.
Známá zapojení pro zlepšení vlastností používají pro tvoření logaritmické efektivní hodnoty logaritmujících obvodů, nejčastěji s použitím diod nebo tranzistorů, u kterých umocňování potom znamená násobení dvěma. U vhodného uspořádání je tvoření časové konstanty proveditelné tak, že je závislé na úrovni a úrovňová hodnota je odebíratelná bezprostředně ze zapojení.Known circuitry for improving properties uses logarithmic rms values of logarithmic circuits to form logic circuits, most commonly using diodes or transistors, where exponentiation means multiplying by two. In a suitable arrangement, the formation of the time constant is feasible such that it is level dependent and the level value is removable immediately from the circuit.
Četná známá zařízení, resp. zapojení používají regulaci amplitudy, aby se potřebný dynamický rozsah omezil na samotném usměrňovači. Časovému chováni se přisuzuje jen podřadný význam.Numerous known devices, respectively. The wiring uses amplitude control to limit the required dynamic range to the rectifier itself. Time behavior is attributed only to minor importance.
Tak se v analogově zaznamenávajících registračních přístrojích úrovně přivádí vstupní střídavé napětí na měřicí potenciometr. Jeho výstupní napětí se odebírá na mechanicky pohyblivém vývodu, mechanicky pevně spojeném s pisátkem registračního přístroje. K tomuto účelu uspořádané konstrukční skupiny, například zesilovač, usměrňovač a komparátor, tvoří uzavřený regulační obvod tehdy, jestliže jejich výstupní napětí, které odpovídá regulační odchylce, představuje vývod měřicího potenciometru prostřednictvím elektromechanického převodníku tak dlouho, až se usměrňovač nachází na předem zadaném pracovním bodu pro provedení vyladění regulačního obvodu. Měřicí potenciometr obsahuje přitom obvykle větší počet kontaktů podél kontaktní dráhy, podél které může uvedený vývod klouzat. Na každý kontakt je přiveden uzel napěťového děliče, sestávající z ohmických odporů. Podle dimenzování těchto odporů se obdrží požadovaná závislost mezi vstupním střídavým napětím a polohou vývodu, která představuje bezprostřední míru měřené veličiny. Číslicový výstup této polohy je možný jen Drostřednictvím přídavných ústrojí pro snímání.Thus, in the analogue level recording devices, an AC input voltage is applied to the measuring potentiometer. Its output voltage is taken from a mechanically movable outlet, mechanically fixed to the pen of the recorder. For this purpose, assemblies, such as an amplifier, a rectifier and a comparator, form a closed control circuit if their output voltage, which corresponds to a control deviation, represents the output of the measuring potentiometer via an electromechanical converter until the rectifier is at a predetermined operating point. tuning the control circuit. The measuring potentiometer usually comprises a plurality of contacts along a contact path along which the outlet can slide. A voltage divider node consisting of ohmic resistors is connected to each contact. Depending on the design of these resistors, the required dependence between the input AC voltage and the position of the outlet is obtained, which represents the immediate measure of the measured quantity. The digital output of this position is only possible via additional sensing devices.
213 807213 807
Elektrografický registrační přístroj, resp. elektrografické registrační přístroje, používají pro záznam pochodu na probíhající registrační papír pevné uspořádání z více elektrod, jejichž elektrická aktivace způsobí vytvoření značky na registračním papíře, probíhajícím bezprostředně nad elektrodami. Řízení elektrod se provádí Číslicově. Známá zařízení pro záznam, reap. registraci stejnosměrných napětí používají přitom takový způsob, který odpovídá ve spínací technice tzv. sekvenčním analogo-číslicovým převodníkům pro měření stejnosměrných napětí. Charakteristickými konstrukčními skuoinami jsou obousměrný čítač, jehož početní stav představuje bezprostředně číslicovou informaci o měřené hodnotě a který se současně zpracuje číslicově-analogovým převodníkem a přivede do komparátoru a porovná se a analogovým vstupním signálem.Electrographic recorder, resp. electrographic recording apparatuses, use a fixed arrangement of multiple electrodes to record a march on a running registration paper, the electrical activation of which causes a marking to be formed on the registration paper running immediately above the electrodes. The electrodes are controlled numerically. Known recording devices, reap. DC voltage registration uses a method that corresponds to so-called sequential analog-to-digital converters for measuring DC voltage in the switching technology. Characteristic design groups are a bi-directional counter whose numerical state represents immediately digital information about the measured value and which is simultaneously processed by a digital-to-analog converter and fed to a comparator and compared with an analog input signal.
Při vzájemném odchýlení těchto obou signálů, to je při odchýlení těchto signálů navzájem od sebe se jednak změní komparátorem směr počítání čítače a současně se otevře hradlový obvod, který dovoluje, aby se počítací impulsy přiváděli na čítač tak dlouho, dokud oba vstupní signály komparátoru nevykazují dostatečně malý rozdíl. Časové chování je určeno počítací frekvencí, pro kterou se předem zadá pevná hodnota.When the two signals deviate from each other, i.e., when the signals are deviated from each other, the counter changes the counter count direction simultaneously and at the same time opens the gate circuit allowing the count pulses to be applied to the counter until both comparator input signals show sufficient little difference. The time behavior is determined by the counting frequency for which a fixed value is predetermined.
Dalěí známé způsoby pro měření efektivní hodnoty připouštějí na usměrňovači jen amplitudové změny, které jsou úměrné poměru vstupního střídavého napětí k nejmenšímu ještě měřitelnému vstupnímu střídavému napětí,-tedy úrovňové hodnotě. Přitom se přivádí odchylka napětí na usměrňovači od referenční hodnoty, na konstrukční prvek s exponenciální přenosovou charakteristikou a jeho výstupní veličina se použije pro změnu vstupní amplitudy zařízení. Známá provedení mají takové časové chování tohoto regulačního obvodu, které odpovídá tvoření efektivní hodnoty nebo její druhé mocnině na členu se setrvačností prvého řádu.Other known methods for measuring the rms value allow only amplitude changes on the rectifier that are proportional to the ratio of the input AC voltage to the smallest yet measurable input AC voltage, i.e. the level value. In this case, a voltage deviation on the rectifier from the reference value is applied to a component with an exponential transmission characteristic and its output variable is used to change the input amplitude of the device. The known embodiments have a time behavior of this control circuit which corresponds to the formation of the rms value or its square on the first order inertia member.
Jsou známa také taková zapojení tohoto druhu s číslicovou zpětnou vazbou, která umožňují bezprostředně číslicový výstup měřené veličiny při ještě větším dynamickém rozsahu. K časovému chování nebyly uvedeny žádné podrobnosti. Dále je známo širokopásmové měřidlo úrovně, vylaáující automaticky na konstantní úroveň. Slouží jako předřazená pojistka proti přebuzení pro selektivní měřidlo úrovně a obsahuje číslicově řiditelný tlumicí člen. Porovnávací obvod reaguje na překročení nebo pokles pod prahové hodnoty výstupního napětí širokopásmového měřidla úrovně a předá svou výstupní informaci krátkodobé paměti, jejíž doba zapamatování je určena nejnižší vyskytující se frekvencí úrovňového rozsahu a která spíná tlumicí resp. útlumové články.Digital feedback systems of this kind are also known which allow the digital output to be output directly at an even greater dynamic range. No details were given regarding the temporal behavior. In addition, a broadband level meter is known which automatically drifts to a constant level. It serves as an upstream overload protection for a selective level gauge and includes a numerically controllable damping element. The comparison circuit reacts to exceeding or falling below the output voltage of the broadband level meter and transmits its output information to the short-term memory, the memorization time of which is determined by the lowest frequency range occurring, and which switches the damping respectively. attenuation cells.
Podobný znániy způsob používá čítače místo krátkodobé paměti a pracuje a konstantní počítací frekvencí.A similar known method uses counters instead of short term memory and operates at a constant counting frequency.
Jednoduchá logaritmující zapojení mají omezený dynamický rozsah. Časovému chování může odpovídat člen'se setrvačností prvého řádu, ale je velmi těžko zhotovitelný jako proměnný.Simple logarithmic circuits have limited dynamic range. The temporal behavior may correspond to the first order inertia member, but is very difficult to make as a variable.
Jako nedostatek u všech analogových registračních přístrojů se projevila malá použitelnost měřené hodnoty pro další zpracování v automaticky pracujících měřicích řetězcích, nebol měřený signál se může ponejvíce jen technicky a ekonomicky nevýhodným způsobem převést v číslicový signál. Jako druhý oodstatný nedostatek je třeba považovat nepatrnou ovlivnitelnost časového chování při tvoření měřené veličiny, pokud by se chtěla snížit charakteristická doba mechanického nastavování určená pohybovanými hmotami. Prakticky se prokázaly dosahovatelné rychlosti např.A disadvantage of all analogue recorders has been the low usability of the measured value for further processing in automatically operating measuring strings, since the measured signal can, in the most technical and economically disadvantageous manner, be converted into a digital signal. The second significant shortcoming is to be considered a slight influence on the temporal behavior when generating the measured quantity, if the characteristic mechanical adjustment time determined by the moving masses would be reduced. Practically achievable speeds of e.g.
213 SB7 v akustické měřící technice, jako velmi málo nebo nedostatečně ovlivnitelné, aby ae dosáhlo požadovaného standartního chování.213 SB7 in acoustic measurement technology, as very little or insufficiently influenced to achieve the desired standard behavior.
Elektrografické registrační přístroje tento nedostatek částečně odstraňují. Měřený signál se dostává již v číslicové formě a registrační proces probíhá bez pohybování mechanických hmot. Ověem jsou, stejně jako u číslicových voltmetrů, známa jen taková zařízeni, u kterých se porovnává stejnosměrné napětí, které se má měřit na komparátoru s referenčním napětím, jehož hodnota se může měnit pomocí obvodu řízeného čítačem; podle účelu použití se použije výlučně lineární závislost mezi vstupní a výstupní veličinou. Pro požadovaný velký dynamický rozsah měřidla efektivní hodnoty při jen málo měnitelné úrovni na usměrňovači nejsou tato zapájení vhodná. Způsoby s časovým chováním, přizpůsobitelným na zvláštní úkoly mšření, nejsou dosud známé. Podstatný pokrok pro automatizaci představuje uvedená, čistě elektronicky pracující měřidla efektivní hodnoty se zpětnou vazbou od usměrňovače na vstupní část. Tím se dosáhlo podstatného rozšíření dynamického rozsahu, při dobré přesnosti požadované logaritmické charakteristiky.Electrographic recording devices partially address this deficiency. The measured signal is received in digital form and the registration process takes place without moving the mechanical masses. As with digital voltmeters, only those devices are known which compare the DC voltage to be measured on the comparator with a reference voltage, the value of which can be varied by means of a counter-controlled circuit; only linear dependence between input and output variables is used depending on the application. These solders are not suitable for the required large dynamic range of the RMS meter at only a low level on the rectifier. Methods with a time behavior that can be customized to the particular task of spawning are not yet known. Substantial progress for automation is represented by the purely electronically operated RMS with feedback from the rectifier to the input. This achieved a substantial expansion of the dynamic range, with the desired logarithmic characteristic having good accuracy.
Meze způsobu ee zužují řídicími mezemi přenosového členu ve zpětné vazbě, který nezpracovává celý měřicí rozsah jen logaritmicky, jako samotný usměrňovač, nýbrž musí jej zpracovávat lineárně.The limits of the method ee narrow the control limits of the feedback member, which does not only process the entire measuring range logarithmically, like the rectifier itself, but must process it linearly.
Zde vznikají potíže také v časovém chování usměrňovače, nebot požadované časové chování se sice může zásadně realizovat elektronicky , ale v mnohých případech je spojeno jeětě s větší potřebnou dynamickou řiditelnoatí zpětnovazebního prvku. Současně se objevují ještě znatelně úrovňově rozdíly na samotném usměrňovači, které jsou neslučitelné s vyššími požadavky na přesnost a frekvenční rozsah. Analogová zapojení potřebují pro další číslicové zpracování přídavně zařazený analogově-čísllcový převodník.There are also problems with the time behavior of the rectifier, since the required time behavior can in principle be realized electronically, but in many cases it is also associated with a greater dynamic controllability of the feedback element. At the same time, there are still noticeable level differences on the rectifier itself, which are incompatible with higher accuracy and frequency requirements. Analog circuits require an additional analog-to-digital converter for further digital processing.
Zapojení s číslicovým převodem zpětnovazebního signálu tento nedostatek částečně odstraňují; především se může počítat e rozšířeným rozsahem řízení oproti analogovým zapojením. Nejsou známa zařízeníu kterých se může pomocí přídavných opatření lehce realizovat měnitelné časové chování zařízení nebo standartizované, technicky zajména účelné vlastnosti.Wiring with digital conversion of the feedback signal partially remedies this deficiency; in particular, an extended range of control over analogue connections can be envisaged. There are no known devices which can be easily implemented by means of additional measures with variable time behavior of the device or with standardized, technically useful properties.
Totéž se týká uvedeného širokopásmového měřidla úrovně, které samo o sobě nepředstavuje měřicí přístroj, nýbrž pouze pomocný přístroj pro správné a zejména přehledné zachycování měřené veličiny. Indikace nebo vysílání širokopásmové efektivní hodnoty úrovně se neprovádí. Pro nastavovací dobu zařízení na nový stav se výslovně uvádí konstantní nastavovací doba, stanovená nejnižěí frekvencí, vyskytující se v měřeném rozsahu. Pro zjišťování efektivní hodnoty, například v rámci shory uvedeného rozsahu měřicí techniky, není toto zařízení v každém případě vhodné stejně jako shora uvedený způsob e čítačem a konstantní počítací frekvencí.The same applies to said broadband level meter, which is not in itself a measuring instrument, but only an auxiliary instrument for correctly and in particular clearly capturing the measured quantity. The indication or transmission of the broadband RMS level is not performed. For the set-up time of the device to the new state, the constant set-up time, determined by the lowest frequency occurring in the measured range, is explicitly stated. In any case, the device is not suitable for the determination of the rms value, for example within the aforementioned range of measuring techniques, in the same way as the above-mentioned method with a counter and constant counting frequency.
Účelem vynálezu je shora uvedené nedostatky odstranit a navrhnout zařízeni pro měření a pro regulaci měřené veličiny střídavých napětí, které je zcela vhodné pro automaticky pracující měřicí místa.The purpose of the invention is to overcome the above-mentioned drawbacks and to provide a device for measuring and controlling the measured variable AC voltage, which is perfectly suitable for automatically operating measuring points.
Úkolem vynálezu je vytvořit zařízení pro měření a pro regulaci měřené veličiny střídavých napětí ve velkém dynamickém rozsahu, u kterého je vlastní část usměrňovače pro zmenšení zdrojů chyb udržována na zcela konstantním potenciálu, u kterého je časové chování tvoření naměřené hodnoty pohodlně přizpůsobitelné těm kterým požadavkům.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a device for measuring and controlling an AC variable over a large dynamic range, wherein the actual part of the rectifier for reducing error sources is maintained at a completely constant potential.
Nedostatky uvedených známých zapojení odstraňuje zapojení pro číslicové úrovňové zjišťování hodnoty střídavých napětí s regulovatelným časovým chováním podle vynálezu, jehož podstataThe drawbacks of the known circuits mentioned above are eliminated by the circuitry for the digital level detection of AC voltage values with adjustable time behavior according to the invention, whose essence
213 607 spočívá v tom, že zdroj počítacích impulzů, zapojený před vstupní hradlový obvod obousměrného čítače, je připojen na výstup řiditelného funkčního vysílače, jehož první řidiči vstup je připojen na výstup referenčního zdroje a jehož daláí řídicí vstupy jsou připojeny na výstup usměrňovače a/ nebo na výstup součtového členu a/ nebo na výstup obousměrného čítače a/ nebo na externí řídicí bloky, výhodně přes přizpůsobovací člen, přičemž referenční zdroj je opatřen řídicími vstupy, které jsou připojeny přes spínač na výstup obousměrného čítače a/ nebo na externí řídicí blok.213 607 is characterized in that the counting pulse source connected upstream of the bidirectional counter gate input circuit is connected to the output of a controllable functional transmitter whose first driver input is connected to the reference source output and whose other control inputs are connected to the rectifier output and / or to the output of the summation member and / or to the output of the bi-directional counter and / or to the external control blocks, preferably via an adaptation member, the reference source being provided with control inputs connected via a switch to the output of the bi-directional counter and / or to the external control block.
Rozvinutí vynálezu spočívá potom v tom, že na vstup nastavovacího členu amplitudy je připojen výstup úzkopásmového filtru, který je dále připojen na první vstup tvarovače impulzů, tvořícího zdroj počítacích impulzů, na jehož druhý vstup je připojen výstup nastavovacího členu amplitudy a výstup tvarovače impulsů je přes vstupní hradlový obvod spojen s počítacím vstupem obousměrného čítače.The development of the invention then consists in that an output of the narrowband filter is connected to the input of the amplitude adjuster, which is further connected to the first input of the pulse former forming the counting source, to the second input of which the output of the amplifier adjuster is connected. the input gate circuit connected to the counter input of the bidirectional counter.
Dalším význakem vynálezu je, že na vstup nastavovacího členu amplitudy je připojen výstup generátoru proměnlivé frekvence a mezi výstup nastavovacího členu amplitudy a vstup usměrňovače je zapojeno ústrojí pro vytváření elektrické nebo neelektrické veličiny, přičemž výstup generátoru proměnlivé frekvence je dále připojen na vstup tvarovače impulsů.Another feature of the invention is that the output of the variable frequency generator is connected to the input of the amplitude adjuster and a device for generating an electrical or non-electrical quantity is connected between the output of the amplitude adjuster and the rectifier input.
Výhodné provedení vynálezu spočívá rovněž v tom, že zdroj počítacích impulsů, zapojený před vstupní hradlový obvod, je vytvořen jako převodník napěti-frekvence, jehož vstup je spojen 3 výstupem přizpůsobovacího členu, jehož vstup je spojen se součtovým členem.An advantageous embodiment of the invention is also characterized in that the counting pulse source connected upstream of the input gate circuit is designed as a voltage-frequency converter, the input of which is connected by the 3 output of the matching element, the input of which is connected to the summation element.
Rozvinutí vynálezu spočívá rovněž v tom, že před převodník napěti-frekvence je zapojen přepínač, jehož řídicí vstup je spojen s výstupem komparátoru, druhý vstup s přizpůsobovacím členem a třetí vstup s dalším nastavitelným napěťovým zdrojem.The development of the invention also consists in that a switch is connected upstream of the voltage-frequency converter, the control input of which is connected to the comparator output, the second input of the matching element and the third input of another adjustable voltage source.
Dalším význakem vynálezu je, že převodník napěti-frekvence má tři řídicí vstupy, z nichž první je připojen na výstup přizpůsobovacího členu, jehož první vstup je spojen s výstupem součtového členu a druhý řídicí vstup převodníku napěti-frekvence je spojen s výstupem řiditelného funkčního vysílače, přičemž druhý řídicí vstup přizpůsobovacího členu a třetí řídicí vstup převodníku napěti-frekvence jsou spojeny s výstupem obousměrného čítače.A further feature of the invention is that the voltage-frequency converter has three control inputs, the first of which is connected to the output of the matching member, the first input of which is coupled to the summation output and the second of the voltage-frequency converter control input of the controllable functional transmitter. wherein the second adjuster control input and the third voltage-frequency converter control input are coupled to the bidirectional counter output.
Posledním význakem vynálezu potom je, že referenční zdroj je tvořen měřícím usměrňovačem, jehož vstup je spojen se vstupem zapojení.The last feature of the invention is then that the reference source is a measuring rectifier, the input of which is connected to the input of the wiring.
Výhodnost řešení podle vynálezu spočívá především v tom, že je vhodné pro velký amplitudový rozsah měřené veličiny bez přepínání, dále je vhodné pro automaticky pracující měřicí místa a vyžaduje poměrně nízké náklady na realizaci.The advantage of the solution according to the invention lies in the fact that it is suitable for a large amplitude range of the measured variable without switching, furthermore it is suitable for automatically operating measuring points and requires relatively low implementation costs.
Vynález bude v dalším textu blíže vysvětlen na několika příkladech provedení, znázorněných na výkresech, kde na obr. 1 je znázorněno blokové schéma zapojení pro základní princip zařízení podle vynálezu, na obr. 2 je znázorněno měřící zařízení pro úzkopásmovou frekvenční analýzu s měnící se časovou konstantou.DETAILED DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows a block diagram for a basic principle of the apparatus of the invention; FIG. 2 shows a measuring device for narrowband frequency analysis with varying time constant .
Na obrázku 3 je znázorněno měřicí zařízení pro regulaci měřené veličiny na konstantní nebo programovou hodnotu s měnící se časovou konstantou, na obrázku 4 je znázorněno měřící zařízení pro dosažení zvláštního časového chování podle setrvačného členu prvního řádu, na obrázku 5 je znázorněno měřící zařízení pro měření dlouhodobých středních hodnot, a na obrázku 6 je znázorněno měřící zařízení pro měření úrovňových rozdílů.Figure 3 shows a measuring device for controlling a measured value to a constant or programmed value with varying time constant, Figure 4 shows a measuring device for achieving a special time behavior according to a first order inertia term, Figure 5 shows a measuring device for measuring long-term 6 shows a measuring device for measuring level differences.
213 607213 607
Obr. 1 ukazuje základní princip zapojení podle vynélezu. Za vstupem E je zapojen číslicově řiditelný nastavovací člen 1 amplitudy, tvořený například číslicově řízeným zesilovačem, nebo napěťovým děličem, jehož výstup je spojen přes usměrňovač 2 se součtovým členem £. Druhý vstup součtového členu 4 je spojen s referenčním zdrojem 2· Výstup součtového členu-£ je spojen s komparátorem χ, jehož výstup je spojen a řídícím vstupem vstupního hradlového obvodu 2 a obousměrného čítače 6. Výstup referenčního zdroje χ je dále spojen s řiditelným funkčním vysílačem g, jehož výstup je spojen se vstupem zdroje 8 počítacích impulsů, který je upraven jako řiditelný. Vstup zdroje 8 počítacích impulsů je přes vstupní hradlový obvod 2 připojen na vstup obousměrného čítače 6 je připojen na řídící vstup číslicově řiditelného nastavovacího členu 1 amplitudy a je současně spojen a výstupem A zapojení.Giant. 1 shows the basic principle of the invention according to the invention. A numerically controllable amplitude adjuster 1, such as a numerically controlled amplifier or a voltage divider, is connected downstream of the input E, the output of which is connected via a rectifier 2 to the summation element 8. The second input of the summation member 4 is coupled to a reference source 2. The summation output £ is coupled to a comparator χ whose output is coupled to the control input of the input gate circuit 2 and the bidirectional counter 6. The output of the reference source χ is further coupled to a controllable function transmitter g, the output of which is connected to the input of the counting source 8, which is adapted to be controllable. The input of the counter pulse source 8 is connected to the input of the bidirectional counter 6 via the input gate circuit 2, it is connected to the control input of the numerically controllable amplitude adjuster 1 and is simultaneously connected to the output A of the wiring.
V obr. 1 se přivede napětí od vstupu E číslicově řiditelnému nastavovacímu členu 1 amplitudy. Výstupní napětí usměrňovače £, který je zapojen pa číslicově řízeným zesilovačem, kteří v tomto případě nastavovací člen 1 amplitudy, se v součtovém členu £ připočte k napětí referenčního zdroje χ tak, že napětí za součtovým členem £ je mírou pro hodnotu a znaménko regulační odchylky a ve vyrovnaném stavu regulačního obvodu se stává nulové.Toto napětí se přivádí jednomu nebo několika komparátorům X, které řídí směr počítání obousměrného čítače 6 a vstupního hradlového obvodu 2» na jehož vstup je přivedena proměnná počítací frekvence ze zdroje 8 počítacích impulsů. Změnou počítací frekvence je možno měnit časové chování regulačního obvodu, a tím integrovat měřenou veličinu po kratší nebo delší dobu. Vstupní hradlový obvod 7 není u popsané funkce regulačního obvodu bezpodmínečně nutný, avšak poskytuje přesto řadu praktických výhod. Tak je pomocí dvou komparátorů χ, jejichž prahové hodnoty vybuzení jsou navzájem poněkud přesazené, možné to, aby se u rovnovážného stavu regulačního obvodu vytvořilo mrtvé pásmo, a tím se eliminovaly vlivy nepatrných rušení, způsobené např. rázy vyvolanými spínacími pochody a vlnitostí usměrňovače. Dále se může zablokováním počítacích impulsů zabránit přeběhnutí obousměrného čítače 6. Konečně je možné realizovat zapamatování maximální hodnoty, přičemž při zpětném počítání se vstupní hradlový obvod 2 Pr0 počítací impulsy uzavře.In Fig. 1, voltage is applied from input E to the numerically controllable amplitude adjuster 1. The output voltage of the rectifier,, which is connected by a numerically controlled amplifier, in which case the amplitude adjusting member 1, is added to the reference source voltage χ in the summing element tak so that the voltage behind the summing element £ is a measure of This voltage is applied to one or more comparators X, which control the counting direction of the bidirectional counter 6 and the input gate circuit 2, to which an input variable frequency from the counting source 8 is applied. By changing the counting frequency it is possible to change the time behavior of the control circuit and thus integrate the measured quantity for a shorter or longer time. The input gate circuit 7 is not absolutely necessary for the described function of the control circuit, but nevertheless provides a number of practical advantages. Thus, with two comparators χ whose excitation thresholds are somewhat offset from each other, it is possible to create a dead zone at the control circuit's equilibrium, thereby eliminating the effects of slight disturbances caused, for example, by shocks caused by the switching processes and the waviness of the rectifier. Furthermore, by blocking the counting pulses, the bidirectional counter 6 can be prevented from running over. Finally, it is possible to realize the maximum value, whereby the input gate circuit 2Pr0 closes the counting pulses.
Měřící zařízení pro úzkopásmové analyzy je znázorněno v obr. 2. Před vlastním regulačním obvodem je uspořádán úzkopásmový filtr 10, účelně s konstantním relativním pásmem, jehož výstupní napětí má v důsledku této šířky pásma sinusový průběh při jen málo kolísající frekvenci. Při odvození počítacích impulsů, např. z průchodu nulou tohoto napětí pomooí tvarovače impulsů 11 se dosáhne toho, že časové chování regulačního obvodu je nepřímo úměrné střední frekvenci filtru. Protože u filtru s konstantní relativní šířkou pásma Je časové chování nepřímo úměrné střední frekvenci filtru, má zde znázorněné měřicí uspořádání optimální časové chování a je například vhodné pro automatické měřicí zařízení a pro frekvenční analýzu nízkofrekvenčních nebo pravděpodobných průběhů. Odvození frekvence počítacích impulsů z výstu pu nastavovacího členu 1 amplitudy, tvořeného například řiditelným napěťovým děličem, je výho dné, neboť na tomto městě je prakticky konstantí úrovně.A narrow-band analyzer measuring device is shown in FIG. 2. A narrow-band filter 10 is provided upstream of the control circuit, preferably with a constant relative band whose output voltage due to this bandwidth has a sinusoidal waveform at a little fluctuating frequency. By deriving the counting pulses, eg from a zero crossing of this voltage through the pulse former 11, it is achieved that the time behavior of the control circuit is inversely proportional to the mean filter frequency. Since, for a constant bandwidth filter, the time behavior is inversely proportional to the average filter frequency, the measurement arrangement shown here has an optimum time behavior and is, for example, suitable for automatic measuring equipment and for frequency analysis of low-frequency or probable waveforms. Deriving the frequency of the counting pulses from the output pu of the amplitude adjusting member 1, formed, for example, by a controllable voltage divider, is advantageous because in this city it is practically a level constant.
Další zařízení s měnící se časovou konstantou je znázorněno na obr. 3. Zde slouží generátor 12 proměnlivé frekvence převážně, za použití sinusového napětí nebo úzkopásmového šumového napětí, k vytvoření libovolné fyzikální střídavé veličiny, přičemž prostřednictvímAnother device with varying time constant is shown in Fig. 3. Here, the variable frequency generator 12 serves predominantly, using a sinusoidal voltage or a narrowband noise voltage, to generate any physical alternating variable, through
213 607 nastavovacího členu 1 amplitudy, tvořeného například číslicově tvořeným zesilovačem nebo napěťovým děličem, je pro tento účel připojeno ústrojí 13 pro vytváření elektrické nebo neelektrické veličiny, na generátor 12 proměnlivé frekvence. Úroveň vytvořené fyzikální veličiny se má udržovat konstantní nebo se má programovat podle předem zadaných vztahů. Takové požadavky ae vyskytují například při proměřování zkušebních polí u elektroakustických přenášečů, při měření frekvenční charakteristiky elektrických a mechanických čtyřpólů nebo při průzkumu kmitů. Potom bude ústrojí 13 pro vytváření elektrické nebo neelektrické veličiny nejčastěji obsahovat výkonový zesilovač a za ním zařazený převodník pro vytváření fyzikální veličiny, přičemž se přitom .často vyskytnou povážlivé nežádoucí výkyvy přenosových vlastností. Aby se tyto výkyvy vyregulovaly, obsahuje ústrojí 13 převodník pro měření veličiny, která se má udržovat konstantní, nebo která se má programovat, jehož výstup je spojen s usměrňovačem 2 a s dále zařazenými prvky regulačního obvodu, které byly již popsány. Obsah čítače 6 řídí nastavovací člen 1 amplitudy, tvořený například číslicově řízeným zesilovačem nebo napěťovým děličem, takže fyzikální veličina má stále požadovanou úrovňovou hodnotu. Časovému chování tohoto zařízení se musí věnovat obzvláštní pozornost, neboť se musí často vyregulovat vnucená rezonanční místa přenosové charakteristiky a podle zkušeností dojde často a velmi lehce k nestabilitám při chybném přizpůsobení časové konstanty. Vhodné časové chování sa dosáhne tím, že výstup generátoru 12 proměnlivé frekvence je přiveden na tvarovač impulsů 11. který vyšle konstantní počet impulsů, například při každém průchodu nulou napětí generátoru, na vstupní hradlový obvod čítače, a tim zajistí pomalý přechod na požadovanou hodnotu při nízkých frekvencích a rychlý přechod při vysokých frekvencích.213 607 of the amplitude adjuster 1, for example a digital amplifier or voltage divider, is connected for this purpose to a device 13 for generating an electric or non-electric variable, to a variable frequency generator 12. The level of the generated physical quantity should be kept constant or programmed according to predefined relations. Such requirements ae occur, for example, when measuring test fields in electroacoustic transmitters, in measuring the frequency response of electrical and mechanical quadrupoles or in the study of oscillations. Thereafter, the electrical or non-electrical generating device 13 will most often comprise a power amplifier and a downstream transducer for generating a physical quantity, with serious undesirable transmission fluctuations often occurring. In order to control these fluctuations, the device 13 comprises a transducer for measuring the quantity to be kept constant or to be programmed, the output of which is connected to the rectifier 2 and to the downstream control circuit elements already described. The content of the counter 6 is controlled by an amplitude adjusting member 1, for example a numerically controlled amplifier or a voltage divider, so that the physical quantity still has the desired level value. The time behavior of this device must be particularly attentive, since forced response resonance points of the transmission characteristic must often be regulated and instabilities will occur frequently and very easily with erroneous adaptation of the time constant. A suitable time behavior is obtained by outputting the variable frequency generator 12 to a pulse former 11 which sends a constant number of pulses, for example each time the generator voltage is zero, to the counter gate circuit, thereby ensuring a slow transition to the desired value at low frequencies and fast transition at high frequencies.
Získávání počítací frekvence z regulačního obvodu ukazuje obr. 4. Regulační odchylka, která je k dispozici za součtovým členem 4, slouží pro řízení převodníku 17 napětí-frekvenoe a je za tím účelem vedena přes libovolně realizovatelný přizpůsobovací člen 15, jehož lineární nebo nelineární přenosové charakteristiky zajišťují vždy požadované přechodové chování. Možné lineární přenosové funkce dostanou se v podstatě z kombinací přenosových členů, známých v regulační technice, jako například je 3etrvačriý člen, integrační člen nebo derivační člen.Obtaining the counting frequency from the control circuit is shown in FIG. 4. The control deviation, which is available after the summation member 4, serves to control the voltage-frequency converter 17 and for this purpose is guided via an arbitrary feasible matching member 15 whose linear or non-linear transmission characteristics they always ensure the required transient behavior. Possible linear transfer functions derive essentially from combinations of transfer members known in the control technology, such as a 3-inertia member, an integration member or a derivative member.
Možné, nelineární vlastnosti se obdrží například při potřebné korekci amplitudové charakteristiky, při dvoucestném usměrnění regulační odchylky nebo při tvoření mocninové funkce regulační odchylky.Possible, non-linear properties are obtained, for example, by the necessary correction of the amplitude characteristic, by the two-way rectification of the control deviation or by the formation of the power function of the control deviation.
Pro často požadované přechodové chování odpovídající setrvačnému členu prvního řádu, což je například RC-člen nízkokmitočtové propusti, lze dokázat, že nelineayity, způsobené logaritmováním měřené veličiny, lze eliminovat vhodným dimenzováním časového chování. Požadovaná přenosová funkce F/p/ uzavřeného regulačního obvodu podle zadání je:For the often desired transient behavior corresponding to a first order inertia term, such as an RC-member of a low-pass filter, it can be shown that the nonlinearities caused by the logarithm of the measured quantity can be eliminated by appropriate dimensioning of the time behavior. The required transfer function of the F / p / closed control circuit according to the specification is:
__
F/p/ = --- /1/ , přičemž p2 = normovaná frekvence přenosového členu.F / p / = --- / 1 /, where p2 = the normalized frequency of the transfer member.
+ pT+ pT
F/p/ =F / p / =
Fo/.p/ /11/, se obdrží požadovaný poměr /1/ pro + Fo/p/Fo (.p) (11), the desired ratio (1) for + Fo (p) is obtained
Ze známé souvislosti kmitočtové charakteristiky přenosové funkce F/p/ s kmitočtovou cha rakteristikou přenosové funkce otevřeného řetězce Fo/p/ při přenosových poměrech -jednotkazpětné vazbyFrom the known connection of the frequency characteristic of the transfer function F / p / with the frequency characteristic of the open-chain transfer function Fo / p / at transmission ratios - single feedback
213 807 '1213 807 '1
F/p/ = - /111/ p-rF (p) = - (111) p-r
To je právě chování obousměrného čítače 6 na obrázku 4. Další členy, nacházející ae v přenosové cestě, musí se ve kmitočtové charakteristice vůči sobě zvýraznit. Často vykazuje samotné zapojení usměrňovače 2, tvořící efektivní hodnotu, chování setrvačného členu prvního řádu; dále zařazený přizpůsobovací člen 15 musí pótoo mít reciproční kmitočtovou charakteristiku setrvačného členu prvního řádu.This is precisely the behavior of the bidirectional counter 6 in Figure 4. The other elements located in the transmission path must be highlighted in relation to each other in the frequency response. Often the wiring of the rectifier 2 constituting the rms value itself exhibits the behavior of the first order inertia member; further downstream the matching member 15 must have the reciprocal frequency response of the first order inertia member.
Při skokovém poklesu vstupní veličiny má setrvačný člen prvního řádu pro logaritmické amplitudové měřítko lineární pokles výstupní veličiny. Během zpětného pohybu obousměrného čítače 6 je tedy také možné, vynutit požadovanou časově lineární změnu obsahu obousměrného čítače 6, konstantní počítací frekvencí převodníku 17 napětí-frekvence nezávisle na výstupním napětí přizpůsobovacího členu 1£. To je zajímavé pro praxi v tom případě, jestliže převodník 17 napětí-frekvence může zpracovávat jen jednu polaritu a jestliže nabíjecí a vybíjecí časové konstanty mají vykazovat .rozdílné časové hodnoty, jak je tomu například u standartizované indikační dinamiky -impuls- měřící techniky zvukové úrovně.'Na obr, 4 je tato možnost realizována zapojením přepínače 16, upraveným před převodníkem 17 napětí-frekvence a řízeným komparátory χ, kterýžto přepínač přepíná převodník 17 napětí-frekvence při dopředném počítání na zvláštní, nastavitelný napěťový zdroj 14.In a step drop of an input variable, the first order inertia term for the logarithmic amplitude scale has a linear drop in the output variable. Thus, it is also possible during the reverse movement of the bidirectional counter 6 to force the desired time-linear variation of the contents of the bidirectional counter 6 at a constant counting frequency of the voltage-frequency converter 17 independently of the output voltage of the matching member 16. This is of interest in practice if the voltage-frequency converter 17 can process only one polarity and if the charging and discharging time constants are to exhibit different time values, as is the case, for example, with a standardized indication-pulse sound level measurement technique. In Fig. 4, this possibility is realized by connecting a switch 16 provided upstream of the voltage-frequency converter 17 and controlled by comparators 4, which switch switches the voltage-frequency converter 17 in the forward counting to a separate, adjustable voltage source 14.
V dalším příkladu provedení bude pomocí příkladu 5 popsáno měření dlouhodobé střední hodnoty. Takováto měření se provádějí podle standartizovanýeh způsobů, například pro zachycování vibrací, které působí na lidské tělo nebo pro měření ekvivalentních trvalých zvukových úrovní L , dlouhodobých působení hluku na člověka. Pro tento poslední případ bude ukáeq zána možnost, aby se v každý libovolný časový okamžik t bezprostředně odečetla na čítači hodnota ekvivalentní trvalé zvukové úrovně, která ee tam až do té doby nashromáždila.In another exemplary embodiment, the measurement of the long-term mean value will be described using Example 5. Such measurements are carried out according to standardized methods, for example for detecting vibrations that act on the human body or for measuring equivalent sustained sound levels L of the long-term effects of noise on humans. For the latter case, it will be shown that at any arbitrary point in time t the value of the equivalent continuous sound level which has accumulated there until that time is read directly on the counter.
Podle definice dostane se souvislost mezi ekvivalentní trvalou zvukovou úrovní L a eq okamžitou hodnotou LA/t/ zvukové úrovně q , Γ 1 fT 0,3 LA/t/ 7 'By definition, the relationship between the equivalent continuous sound level L and eq is the instantaneous value L A / t / sound level q, Γ 1 f T 0.3 L A / t / 7 '
0,3 L ’T / Q J přičemž q = 2,5, ......6.0.3 L ' T / Q J where q = 2.5, ...... 6.
V případě, že popsaný regulační obvod se svým obousměrným čítačem 6 indikuje v každý časový okamžik hodnotu ekvivalentní trvalé zvukové úrovně L_/t/, která byla dosud zjištěna, eq· >, dostane se okamžité úroveň ze součtu této indikované hodnoty a okamžité odchylky výstupního napětí 0^ usměrňovače 2, od referenčního napětí ί -Ί 10 τ M7 + 2018 ί;-Jdt 777 ' UREF ' *In the event that the described control circuit with its bidirectional counter 6 indicates at each point in time the value of the equivalent continuous sound level L_ / t / that has been found so far, eq ·>, the instantaneous level is obtained from the sum of this indicated value and instantaneous output voltage 0 ^ rectifiers 2, from reference voltage ί -Ί 10 τ M 7 + 2018 ί; -J dt 777 ' U REF' *
Z toho se dostane s použitím souvislosti mezi stavem n/t/ obousměrného čítače 6, nejmenším úrovňovým krokem^! číslicové indikace, vyslanou hodnotou L.n/t/ a počítací frekvencí eq fz/t/· na vstupu obousměrného čítače 6From this, using the relationship between the state n / t / bidirectional counter 6, the smallest level step is obtained. digital indication, transmitted by L. n / t / and counting frequency eq f z / t / · at the input of bidirectional counter 6
LeqA/ = T L eq A / = T
213 B07213 B07
4— L /t/ = f„/t/ i* z /71/ dt předpis pro požadované řízení počítací frekvence, f2/t/ =4— L / t / = f „/ t / i * z / 71 / dt regulation for required control of counting frequency, f 2 / t / =
0,3 Zl ln 10 t0.3 Zl ln 10 t
/VII// VII /
Výraz ve složené závorce se dostane přímo z regulační odchylky regulačního obvodu prostřednictvím nelineárních převodů; činitel -y vznikne přídavným připojením hodin, to je zdroje časových impulsů na převodník 17 napětí-frekvence.The expression in curly brackets comes directly from the control deviation of the control circuit through non-linear gears; The factor -y is generated by an additional clock connection, that is, a source of time pulses to the voltage-frequency converter 17.
Obr. 5 ukazuje základní uspořádání pro získání dlouhodobých středních hodnot. Přizpůsobovací člen 15 zpracovává v každý okamžik rozdíl, vyskytující se jako regulační odchylka mezi dlouhodobou střední hodnotou, vyslanou obousměrným čítačem 6, které až do tohoto okamžiku naběhla a okamžitou úrovňovou hodnotou měřené veličiny. Řiditelný funkční vysílač 2, přídavně připojený na převodník 17 napětí-frekvence, udává dobu pro tato úlohu měření. Přídavné možnosti pro změnu tvoření střední hodnoty v závislosti na výšce úrovně jsou znázorněny na obr.Giant. 5 shows the basic arrangement for obtaining long-term mean values. The adjusting member 15 processes at each moment the difference occurring as a control deviation between the long-term mean value transmitted by the bidirectional counter 6 which has accrued up to that point and the instantaneous level value of the measured quantity. The controllable functional transmitter 2, additionally connected to the voltage-frequency converter 17, indicates the time for this measurement task. The additional possibilities for changing the mean value formation as a function of the height of the level are shown in FIG.
5, a spojením výstupu obousměrného čítače 6 s řídicími vstupy přizpůsobovacího členu 15 a převodníku 17 napětí-frekvence. Funkce převodníku 17 napětí-frekvence mé zavrhovat vhodné spojení věech řídících vstupních veličin.5, and by connecting the output of the bidirectional counter 6 to the control inputs of the matching member 15 and the voltage-frequency converter 17. The functions of the voltage-frequency converter 17 reject the appropriate connection of all control input quantities.
Ve všech dosud uvedených příkladech Je možné vytvořit přídavnou řídicí, resp. vstupní veličinu pro regulační obvod prostřednictvím měnitelného referenčního zdroje. Tím je možné zjišťovat úrovňově rozdíly například mezi dvěma měřícími místy, mezi vysílačem a přijímačem při zjišťování tlumení zvuku, kmitů oscilátoru, přenosových činitelů, atd., nebo také mezi nefiltrovanými a filtrovanými měřenými veličinami. Dále js možné docílit na tomto místě zvláštních vlastností měřené veličiny, jako například napodobování tzv. akustického reflexu při měření škodlivých působení na sluch nebo programování libovolné střídavé veličiny, která se má vytvořit podle obr. 3.In all the examples given so far, it is possible to provide an additional control resp. input variable for the control circuit by means of a variable reference source. This makes it possible to detect level differences, for example, between two measuring points, between a transmitter and a receiver in detecting sound damping, oscillator oscillations, transmission factors, etc., or also between unfiltered and filtered measured quantities. Furthermore, it is possible at this point to achieve special properties of the measured quantity, such as imitation of the so-called acoustic reflex when measuring harmful effects on the hearing or programming any alternating quantity to be generated according to FIG. 3.
Obr. 6 ukazuje jednoduchý měřící řetězec pro zjišťování úrovňového rozdílu mezi širokopásmovým měřeným signálem, který je na vstupu E a mezi úzkopásmovou částí, která se z toho získala úzkopásmovým filtrem 10. Zvolené uspořádání součtového členu 4, způsobí to, že se indikuje ne obousměrném čítači 6 úrovňový rozdíl mezi užitečným signálem za úzkopásmovým filtrem 10 a širokopásmovou úrovní. Časové chování regulačního obvodu se účelně odvodí od úzkopásmové větve měřícího místa, nebot“širokopásmová úroveň při vyladěném úzkopásmovém filtru 10 nedozná změn, a tudíž neexistují požadavky na časové chování. Odvození počítacích impulsů se provádí stejným způsobem jako na obr. 2.Giant. 6 shows a simple measurement string for detecting the level difference between the wideband measurement signal that is input E and the narrowband portion obtained therefrom by the narrowband filter 10. The selected arrangement of the summation member 4 causes it to be indicated on the bi-directional counter 6 level. the difference between the useful signal downstream of the narrowband filter 10 and the broadband level. The time behavior of the control circuit is expediently derived from the narrowband branch of the measuring point, since the broadband level does not change when the narrowband filter 10 is tuned, and therefore there is no time behavior requirement. Derivation of the counting pulses is performed in the same way as in Fig. 2.
Claims (7)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD184569A DD117929A1 (en) | 1975-03-05 | 1975-03-05 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS213607B1 true CS213607B1 (en) | 1982-04-09 |
Family
ID=5499409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS761431A CS213607B1 (en) | 1975-03-05 | 1976-03-04 | Connection for digital determination of the level value of alternating currents |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS213607B1 (en) |
| DD (1) | DD117929A1 (en) |
| DE (1) | DE2556201A1 (en) |
| DK (1) | DK64776A (en) |
| FR (1) | FR2303295A1 (en) |
| GB (1) | GB1543272A (en) |
| HU (1) | HU174609B (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3103118C2 (en) * | 1981-01-30 | 1984-04-05 | Standard Elektrik Lorenz Ag, 7000 Stuttgart | Device for monitoring the level of a high frequency signal |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3548169A (en) * | 1967-03-14 | 1970-12-15 | Fluor Corp | Process controlling digital to analog converter |
| US3590366A (en) * | 1969-06-27 | 1971-06-29 | American Optical Corp | Variable attenuator |
-
1975
- 1975-03-05 DD DD184569A patent/DD117929A1/xx unknown
- 1975-12-13 DE DE19752556201 patent/DE2556201A1/en not_active Withdrawn
-
1976
- 1976-02-04 GB GB4376/76A patent/GB1543272A/en not_active Expired
- 1976-02-18 DK DK64776*#A patent/DK64776A/en unknown
- 1976-02-23 HU HU76ME1953A patent/HU174609B/en unknown
- 1976-03-04 CS CS761431A patent/CS213607B1/en unknown
- 1976-03-05 FR FR7606356A patent/FR2303295A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HU174609B (en) | 1980-02-28 |
| DE2556201A1 (en) | 1976-09-16 |
| FR2303295A1 (en) | 1976-10-01 |
| DD117929A1 (en) | 1976-02-05 |
| GB1543272A (en) | 1979-03-28 |
| DK64776A (en) | 1976-09-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Karimi-Ghartemani et al. | Measurement of harmonics/inter-harmonics of time-varying frequencies | |
| EP1279964B1 (en) | Resistance measuring circuit | |
| US4467272A (en) | Circuit for measuring inductance changes | |
| EP2562553A1 (en) | Low Frequency Impedance Measurement with Source Measure Units | |
| JPS5875074A (en) | Measuring device for capacity or other parameter | |
| US3500196A (en) | Digital voltage measuring instrument having a variable time base determined by a reference signal | |
| Dauphinee | An isolating potential comparator | |
| US2842740A (en) | Electronic voltmeters | |
| CS213607B1 (en) | Connection for digital determination of the level value of alternating currents | |
| US3500198A (en) | Apparatus and method for measuring the logarithm of the root-mean-square value of a signal | |
| US3412331A (en) | Random sampling voltmeter | |
| US3312894A (en) | System for measuring a characteristic of an electrical pulse | |
| DE2426859A1 (en) | Measuring circuit for determining capacitances and resistances - is operation by compensating measuring bridges balanced by hand | |
| NL8101525A (en) | MEASURING DEVICE FOR THE DISTORATION FACTOR. | |
| US3571706A (en) | Voltage measuring apparatus employing feedback gain control to obtain a predetermined output and a feedback loop to readout the gain value | |
| US3471779A (en) | Method and apparatus for testing dynamic response using chain code input function | |
| US3514700A (en) | Voltage ratio computer | |
| US3068410A (en) | Expanded scale electrical measuring system having high temperature stability | |
| US4050025A (en) | Apparatus for obtaining a mean voltage value | |
| US3532972A (en) | Detector apparatus including digitally operable bridge rebalancing means | |
| US3229204A (en) | Phase meter calibrator | |
| US4074190A (en) | Signal measuring apparatus | |
| US2423194A (en) | Apparatus for measuring the dwell and frequency of electrical impulses | |
| US3469187A (en) | Random signal level meter | |
| Duncan | Energy processing techniques for stress wave emission signals |