RU187745U1 - Измеритель частоты гармонического сигнала - Google Patents
Измеритель частоты гармонического сигнала Download PDFInfo
- Publication number
- RU187745U1 RU187745U1 RU2018133784U RU2018133784U RU187745U1 RU 187745 U1 RU187745 U1 RU 187745U1 RU 2018133784 U RU2018133784 U RU 2018133784U RU 2018133784 U RU2018133784 U RU 2018133784U RU 187745 U1 RU187745 U1 RU 187745U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- unit
- differentiation
- inverter
- Prior art date
Links
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 claims abstract description 23
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
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
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Networks Using Active Elements (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к электроизмерительной технике и может быть использована в измерительных устройствах, средствах автоматического контроля и управления. Техническим результатом является повышение быстродействия измерителя частоты. Измеритель частоты содержит два блока дифференцирования, инвертор, блок деления и блок извлечения квадратного корня, причем вход измерителя соединен с входом инвертора и входом первого блока дифференцирования, выход которого через второй блок дифференцирования соединен с первым входом блока деления, ко второму входу которого подключен выход инвертора, а выход блока деления соединен с входом блока извлечения квадратного корня. 1 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 блока 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 низкое быстродействие, обусловленное применением усилителя с автоматической регулировкой усиления, схема которого, как правило, содержит детектор и фильтр нижних частот в цепи его отрицательной обратной связи. При этом, постоянная времени фильтра нижних частот выбирается достаточно большой исходя из обеспечения заданных пульсаций напряжения управления на самой нижней частоте рабочего диапазона, что предопределяет низкое быстродействие устройства во всем рабочем диапазоне частот.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение быстродействия измерителя частоты.
Указанный технический результат достигается тем, что в известный измеритель частоты гармонического сигнала, содержащий два блока дифференцирования, блок деления и блок извлечения квадратного корня, причем выход первого блока дифференцирования соединен с входом второго блока дифференцирования, а выход блока деления соединен с входом блока извлечения квадратного корня, выход которого является выходом измерителя, дополнительно введен инвертор, причем вход измерителя соединен с входом первого блока дифференцирования и входом инвертора, выход которого соединен со вторым входом блока деления, второй вход которого подключен к выходу второго блока дифференцирования.
Существенными отличиями предлагаемого устройства является введение инвертора 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 чертежом. На фиг. приведена функциональная схема измерителя частоты.
Измеритель частоты содержит (фиг.) два блока дифференцирования 1 и 2, инвертор 3, блок деления 4 и блок извлечения квадратного корня 5.
Устройство работает следующим образом. Входное синусоидальное напряжение переменного тока с частотой ω подается на входы первого блока дифференцирования 1 и инвертора 3.
На выходе первого блока дифференцирования 1 формируется напряжение u1, амплитуда которого пропорциональна частоте ω входного сигнала uвх:
где Uвх m - амплитуда входного напряжения uвх;
ω - круговая частота входного напряжения uвх;
R - сопротивление резистора дифференциатора;
С - емкость конденсатора дифференциатора.
На выходе второго блока дифференцирования 2 формируется напряжение u2, амплитуда которого пропорциональна квадрату частоты ω2 входного напряжения uвх:
Инвертор 3 инвертирует входное напряжение uвх, в результате на его выходе формируется напряжение u3, находящееся в противофазе входному напряжению uвх:
В результате деления напряжения u2 на напряжение u3 в блоке деления 4, на его выходе имеем напряжение u4:
После извлечения квадратного корня в блоке извлечения квадратного корня 5 на его выходе и выходе измерителя формируется напряжение uвых постоянного тока величиной пропорциональной частоте ω входного напряжения uвх:
В полученном выражении отсутствует амплитуда входного напряжения Uвхm, в результате чего выходное напряжение uвых измерителя зависит только от частоты ω.
Таким образом, за счет исключения из схемы фильтра нижних частот, входящего в состав усилителя с автоматической регулировкой усиления, достигается технический результат - повышение быстродействия измерителя частоты.
При практической реализации предлагаемого устройства блоки дифференцирования 1, 2 можно выполнить в виде дифференциаторов по известной схеме на операционном усилителе (ОУ) с времязадающей RC-цепью. Инвертор 3 представляет собой обычный инвертирующий усилитель на ОУ с единичным коэффициентом усиления. Блок деления 4 можно выполнить на ОУ, включив перемножитель на микросхеме К525ПС3 в цепь его отрицательной обратной связи. В качестве блока извлечения квадратного корня 5 можно использовать схему на ОУ, включив квадратор в цепь его отрицательной обратной связи.
Claims (1)
- Измеритель частоты гармонического сигнала, содержащий два блока дифференцирования, блок деления и блок извлечения квадратного корня, причем выход первого блока дифференцирования соединен с входом второго блока дифференцирования, а выход блока деления соединен с входом блока извлечения квадратного корня, выход которого является выходом измерителя, отличающийся тем, что в него дополнительно введен инвертор, причем вход измерителя соединен с входом первого блока дифференцирования и входом инвертора, выход которого соединен со вторым входом блока деления, второй вход которого подключен к выходу второго блока дифференцирования.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018133784U RU187745U1 (ru) | 2018-09-24 | 2018-09-24 | Измеритель частоты гармонического сигнала |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018133784U RU187745U1 (ru) | 2018-09-24 | 2018-09-24 | Измеритель частоты гармонического сигнала |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU187745U1 true RU187745U1 (ru) | 2019-03-18 |
Family
ID=65758999
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018133784U RU187745U1 (ru) | 2018-09-24 | 2018-09-24 | Измеритель частоты гармонического сигнала |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU187745U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU212580U1 (ru) * | 2022-05-04 | 2022-07-29 | Евгений Борисович Колесников | Измеритель частоты гармонического сигнала |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU834556A1 (ru) * | 1979-02-12 | 1981-05-30 | Тбилисский Филиал Специального Конст-Рукторского Бюро Всесоюзного Научно-Ис-Следовательского Института Метрологии Им.Д.И.Менделеева | Устройство дл контрол параметровгАРМОНичЕСКОгО СигНАлА |
SU1160327A1 (ru) * | 1983-12-30 | 1985-06-07 | Войсковая Часть 33872 | Измеритель частоты гармонического сигнала |
US5208835A (en) * | 1990-09-24 | 1993-05-04 | In-Situ, Inc. | Automatic frequency control system and method for frequency-shift-key data transmission systems |
RU167707U1 (ru) * | 2016-10-24 | 2017-01-10 | Евгений Борисович Колесников | Измеритель частоты гармонического сигнала |
-
2018
- 2018-09-24 RU RU2018133784U patent/RU187745U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU834556A1 (ru) * | 1979-02-12 | 1981-05-30 | Тбилисский Филиал Специального Конст-Рукторского Бюро Всесоюзного Научно-Ис-Следовательского Института Метрологии Им.Д.И.Менделеева | Устройство дл контрол параметровгАРМОНичЕСКОгО СигНАлА |
SU1160327A1 (ru) * | 1983-12-30 | 1985-06-07 | Войсковая Часть 33872 | Измеритель частоты гармонического сигнала |
US5208835A (en) * | 1990-09-24 | 1993-05-04 | In-Situ, Inc. | Automatic frequency control system and method for frequency-shift-key data transmission systems |
RU167707U1 (ru) * | 2016-10-24 | 2017-01-10 | Евгений Борисович Колесников | Измеритель частоты гармонического сигнала |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU212580U1 (ru) * | 2022-05-04 | 2022-07-29 | 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 | |
CN105699738A (zh) | 一种基于pwm的交流信号有效值测量方法 | |
RU187664U1 (ru) | Измеритель частоты гармонического сигнала | |
RU187745U1 (ru) | Измеритель частоты гармонического сигнала | |
CN106154034A (zh) | 一种功率模块的谐波测量装置和方法 | |
RU189666U1 (ru) | Устройство для измерения частоты трехфазного синусоидального напряжения | |
RU168701U1 (ru) | Измеритель частоты гармонического сигнала | |
RU169243U1 (ru) | Измеритель частоты гармонического сигнала | |
RU168459U1 (ru) | Измерительный преобразователь переменного напряжения в постоянное | |
RU167707U1 (ru) | Измеритель частоты гармонического сигнала | |
RU162209U1 (ru) | Измерительный преобразователь трехфазного переменного напряжения в постоянное | |
RU163765U1 (ru) | Измерительный преобразователь переменного напряжения в постоянное | |
RU196115U1 (ru) | Измеритель частоты гармонического сигнала | |
RU222700U1 (ru) | Измеритель частоты гармонического сигнала | |
RU196223U1 (ru) | Измеритель частоты гармонического сигнала | |
RU212147U1 (ru) | Измеритель частоты гармонического сигнала | |
RU222789U1 (ru) | Измеритель частоты гармонического сигнала | |
RU167006U1 (ru) | Измерительный преобразователь переменного напряжения в постоянное | |
RU212580U1 (ru) | Измеритель частоты гармонического сигнала | |
RU163230U1 (ru) | Измерительный преобразователь переменного напряжения в постоянное | |
RU223943U1 (ru) | Измеритель частоты гармонического сигнала | |
RU189717U1 (ru) | Устройство для измерения частоты трехфазного синусоидального напряжения | |
RU206669U1 (ru) | Устройство для измерения действующего значения переменного напряжения | |
RU187663U1 (ru) | Измерительный преобразователь переменного напряжения в постоянное |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200925 |