RU168701U1 - Измеритель частоты гармонического сигнала - Google Patents
Измеритель частоты гармонического сигнала Download PDFInfo
- Publication number
- RU168701U1 RU168701U1 RU2016142949U RU2016142949U RU168701U1 RU 168701 U1 RU168701 U1 RU 168701U1 RU 2016142949 U RU2016142949 U RU 2016142949U RU 2016142949 U RU2016142949 U RU 2016142949U RU 168701 U1 RU168701 U1 RU 168701U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- differentiator
- frequency
- pass filter
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R23/00—Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
Landscapes
- Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к электроизмерительной технике и может быть использована в измерительных устройствах, средствах автоматического контроля и управления. Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение точности измерения частоты. Измеритель частоты содержит амплитудный детектор, блок деления, дифференциатор, блок выделения модуля и управляемый фильтр нижних частот. Входное синусоидальное напряжение стабилизируется по амплитуде, дифференцируется дифференциатором и, после выделения модуля и сглаживания пульсаций управляемым фильтром нижних частот, на выходе измерителя формируется постоянное напряжение, пропорциональное частоте входного сигнала. 2 ил.
Description
Полезная модель относится к электроизмерительной технике и может быть использована в измерительных устройствах, средствах автоматического контроля и управления.
Известно устройство для измерения частоты и амплитуды гармонического сигнала [Авторское свидетельство СССР № 1023246 МПК8 G01R 23/00, опубл. 15.06.1983 г.], содержащее три последовательно соединенные с входом устройства блока дифференцирования, два блока умножения, два блока вычитания, два блока деления, два блока возведения в квадрат и два блока извлечения квадратного корня.
Недостатком данного устройства является большая погрешность, вызванная значительным ослаблением входного сигнала в процессе тройного дифференцирования.
Наиболее близким аналогом к предлагаемой полезной модели является измеритель частоты гармонического сигнала [Авторское свидетельство СССР № 1160327 МПК8 G01R 23/00, опубл. 07.06.1985 г.], содержащий квадратор, два последовательно соединенные блоки дифференцирования, последовательно соединенные умножитель, блок вычитания, блок деления, блок извлечения квадратного корня, индикатор и усилитель с автоматической регулировкой усиления, первый вход которого соединен с входной шиной, выход соединен с его вторым входом, с первым входом умножителя и с входом первого блока дифференцирования, выход которого соединен с входом квадратора, выход второго блока дифференцирования соединен со вторым входом умножителя, выход квадратора соединен со вторым входом блока вычитания.
Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.
Недостатком данного измерителя является невысокая точность измерения частоты, обусловленная большим числом преобразований информационных сигналов. Кроме того, для получения результата в блоке деления амплитуда входного сигнала задается, а не измеряется автоматически.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение точности измерения частоты.
Указанный технический результат достигается тем, что в известный измеритель частоты гармонического сигнала, содержащий дифференциатор и блок деления, дополнительно введены амплитудный детектор, блок выделения модуля и управляемый фильтр нижних частот, причем вход измерителя соединен с входом амплитудного детектора и первым входом блока деления, выход которого соединен с входом дифференциатора, выход которого соединен с входом блока выделения модуля, выход которого соединен с входом управляемого фильтра нижних частот, выход которого соединен с его управляющим входом и выходом измерителя, а выход амплитудного детектора соединен со вторым входом блока деления.
Существенными отличиями предлагаемого устройства является введение дополнительно амплитудного детектора, блока выделения модуля и управляемого фильтра нижних частот и организация новых связей между элементами устройства. Совокупность элементов и связей между ними обеспечивают достижение положительного эффекта - повышения точности измерения частоты.
Сущность полезной модели поясняется чертежами. На фиг. 1 приведена функциональная схема измерителя частоты, на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений uвх, u1-u3 и uвых.
Измеритель частоты (фиг. 1) содержит амплитудный детектор 1, блок деления 2, дифференциатор 3, блок выделения модуля 4 и управляемый фильтр нижних частот 5.
Устройство работает следующим образом. Входное синусоидальное напряжение переменного тока uвх=Um вхsinωt (фиг. 2) с частотой ω подается на входы амплитудного детектора 1 и блока деления 2. На выходе амплитудного детектора 1 формируется напряжение Um вх, равное амплитуде входного напряжения uвх. После деления входного напряжения на его амплитуду в блоке деления 2, на его выходе формируется напряжение u1=sinωt с единичной амплитудой, которое поступает на вход дифференциатора 3.
Дифференциатор 3 дифференцирует напряжение u1, и на его выходе формируется напряжение u2, сдвинутое по фазе относительно u1 на угол ϕ=90° в сторону опережения:
где U1m=1 - амплитуда измеряемого напряжения u1;
ω - круговая частота входного напряжения;
R - сопротивление резистора дифференциатора;
С - емкость конденсатора дифференциатора.
Блок выделения модуля 4 формирует на своем выходе напряжение u3 постоянного тока амплитудой, равной амплитуде выходного напряжения u2 дифференциатора 3 (фиг. 2).
Управляемый фильтр нижних частот 5 сглаживает пульсации выходного напряжения u3 блока выделения модуля 4 и формирует на своем выходе и на выходе измерителя постоянное напряжение uвых, определяемое выражением:
Таким образом, выходное постоянное напряжение Uвых измерителя пропорционально частоте ω входного синусоидального напряжения uвх.
Одновременно выходное напряжение устройства Uвых подается на управляющий вход управляемого фильтра нижних частот 5 и изменяет его частоту среза пропорционально изменению частоты входного сигнала ω, тем самым исключая неоправданное снижение быстродействия измерителя на высоких частотах.
При практической реализации предлагаемого устройства амплитудный детектор 1 можно выполнить по одной из известных схем (А.Дж. Пейтон, В. Волш. Аналоговая электроника на операционных усилителях. - М.: БИНОМ, 1994, стр. 292, рис. 11.17; стр. 304, рис. 11.29). Блок деления 2 можно выполнить на операционном усилителе (ОУ), включив перемножитель напряжений на микросхеме К525ПС3 в цепь его отрицательной обратной связи. Дифференциатор 3 можно выполнить по известной схеме на ОУ с времязадающей RC-цепью. В качестве блока выделения модуля 4 можно использовать схему двухполупериодного выпрямителя на ОУ, выполненного по схеме (А.Дж. Пейтон, В. Волш. Аналоговая электроника на операционных усилителях. - М.: БИНОМ, 1994, стр. 315, рис. 11.37). Управляемый фильтр нижних частот 5 можно выполнить по схеме (А.Дж. Пейтон, В. Волш. Аналоговая электроника на операционных усилителях. - М.: БИНОМ, 1994, стр. 148, рис. 6.40).
Claims (1)
- Измеритель частоты гармонического сигнала, содержащий дифференциатор и блок деления, отличающийся тем, что в него дополнительно введены амплитудный детектор, блок выделения модуля и управляемый фильтр нижних частот, причем вход измерителя соединен с входом амплитудного детектора и первым входом блока деления, выход которого соединен с входом дифференциатора, выход которого соединен с входом блока выделения модуля, выход которого соединен с входом управляемого фильтра нижних частот, выход которого соединен с его управляющим входом и выходом измерителя, а выход амплитудного детектора соединен со вторым входом блока деления.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016142949U RU168701U1 (ru) | 2016-10-31 | 2016-10-31 | Измеритель частоты гармонического сигнала |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016142949U RU168701U1 (ru) | 2016-10-31 | 2016-10-31 | Измеритель частоты гармонического сигнала |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU168701U1 true RU168701U1 (ru) | 2017-02-15 |
Family
ID=58450638
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016142949U RU168701U1 (ru) | 2016-10-31 | 2016-10-31 | Измеритель частоты гармонического сигнала |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU168701U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU187664U1 (ru) * | 2018-09-24 | 2019-03-14 | Евгений Борисович Колесников | Измеритель частоты гармонического сигнала |
RU212147U1 (ru) * | 2022-04-22 | 2022-07-08 | Евгений Борисович Колесников | Измеритель частоты гармонического сигнала |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1023246A1 (ru) * | 1981-09-25 | 1983-06-15 | Войсковая Часть 33872 | Устройство дл измерени частоты и амплитуды гармонического сигнала |
SU1160327A1 (ru) * | 1983-12-30 | 1985-06-07 | Войсковая Часть 33872 | Измеритель частоты гармонического сигнала |
SU1705758A1 (ru) * | 1990-01-03 | 1992-01-15 | Каунасский Научно-Исследовательский Институт Радиоизмерительной Техники | Устройство дл измерени девиации частоты |
US5208835A (en) * | 1990-09-24 | 1993-05-04 | In-Situ, Inc. | Automatic frequency control system and method for frequency-shift-key data transmission systems |
US6344749B1 (en) * | 1997-05-29 | 2002-02-05 | Thomas H. Williams | Test system for measuring frequency response and dynamic range on cable plant |
-
2016
- 2016-10-31 RU RU2016142949U patent/RU168701U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1023246A1 (ru) * | 1981-09-25 | 1983-06-15 | Войсковая Часть 33872 | Устройство дл измерени частоты и амплитуды гармонического сигнала |
SU1160327A1 (ru) * | 1983-12-30 | 1985-06-07 | Войсковая Часть 33872 | Измеритель частоты гармонического сигнала |
SU1705758A1 (ru) * | 1990-01-03 | 1992-01-15 | Каунасский Научно-Исследовательский Институт Радиоизмерительной Техники | Устройство дл измерени девиации частоты |
US5208835A (en) * | 1990-09-24 | 1993-05-04 | In-Situ, Inc. | Automatic frequency control system and method for frequency-shift-key data transmission systems |
US6344749B1 (en) * | 1997-05-29 | 2002-02-05 | Thomas H. Williams | Test system for measuring frequency response and dynamic range on cable plant |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU187664U1 (ru) * | 2018-09-24 | 2019-03-14 | Евгений Борисович Колесников | Измеритель частоты гармонического сигнала |
RU212147U1 (ru) * | 2022-04-22 | 2022-07-08 | Евгений Борисович Колесников | Измеритель частоты гармонического сигнала |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU168373U1 (ru) | Устройство для измерения частоты трехфазного синусоидального напряжения | |
CN203054093U (zh) | 利用同步采样在混合信号中提取直流信号的装置 | |
RU168701U1 (ru) | Измеритель частоты гармонического сигнала | |
RU189666U1 (ru) | Устройство для измерения частоты трехфазного синусоидального напряжения | |
RU168700U1 (ru) | Устройство сдвига фазы на 90 градусов | |
RU167707U1 (ru) | Измеритель частоты гармонического сигнала | |
RU187664U1 (ru) | Измеритель частоты гармонического сигнала | |
RU168431U1 (ru) | Устройство сдвига фазы на 90 градусов | |
RU168459U1 (ru) | Измерительный преобразователь переменного напряжения в постоянное | |
RU196223U1 (ru) | Измеритель частоты гармонического сигнала | |
RU169243U1 (ru) | Измеритель частоты гармонического сигнала | |
RU196115U1 (ru) | Измеритель частоты гармонического сигнала | |
RU162209U1 (ru) | Измерительный преобразователь трехфазного переменного напряжения в постоянное | |
RU189717U1 (ru) | Устройство для измерения частоты трехфазного синусоидального напряжения | |
RU187745U1 (ru) | Измеритель частоты гармонического сигнала | |
RU163765U1 (ru) | Измерительный преобразователь переменного напряжения в постоянное | |
RU206669U1 (ru) | Устройство для измерения действующего значения переменного напряжения | |
RU163230U1 (ru) | Измерительный преобразователь переменного напряжения в постоянное | |
RU2644612C1 (ru) | Измерительный преобразователь переменного напряжения в постоянное | |
RU212580U1 (ru) | Измеритель частоты гармонического сигнала | |
RU212147U1 (ru) | Измеритель частоты гармонического сигнала | |
RU222789U1 (ru) | Измеритель частоты гармонического сигнала | |
RU205166U1 (ru) | Измерительный преобразователь переменного напряжения в постоянное | |
RU222700U1 (ru) | Измеритель частоты гармонического сигнала | |
Bekirov et al. | Real time processing of the phase shift and the frequency by voltage signal conversion into the sequence of rectangular pulses |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20201101 |