SU1164630A1 - Устройство дл измерени импульсно-частотной характеристики многополюсника - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИМПУЛЬСНО-ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ МНОГОПОЛЮСНИКА, содержащее источник испытательного сигнала, дифференцирующий блок и регистрирующий прибор , отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, в него введены запоминающий блок, сумматор, источник посто нного напр жени , два масштабных усилител , четыре ключа и блок управлени , причем источник посто нного напр жени  через первый ключ соединен с выходной клеммой устройства, подключенной через второй ключ к выходу источника испытательного сигнала, выполненного в виде генератора пилообразного напр жени , входна  клемма устройства через третий ключ соединена с входом запоминающегоблока, выход которого через масштабный усилитель соединен с первым входом сумматора, второй вход которого через последовательно соединенные четвертый ключ, дифференцирующий блок и второй масштабньй усилитель подключен к входной loieMMe устройства, выход сумматора соединен с входом регистрирук цего прибора, а управл ющие входы всех ключей и запоминающего блока соединены с соответствующими выхода- ми блока управлени . О5 i4 а 00

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть испол зовано дл  измерени  импульсной и импульсно-частотной характеристики высокодобротных автоматических систем регулировани  при периодических входных воздействи х. Известно устройство дл  измерени  импульсной характеристики четырехполюсника , содержащее источник испытательного сигнала, формирующего одиночный импульс типа дельта-функции, и регистрирующий прибор . Однако данное устройство характеризуетс  низкой точностью и мерений импульсно-частотной характеристики (ИЧХ) многополюсника , обусловленной погрешност ми измерений низких уронней выходного сигнала при подаче на вход многополюсника периодической последовательности импульсов типа дельта-функции. 1 Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  измерени  импульсной характеристики четырехполюсника , содержащее источник испытательного сигнала, выполненный в виде генератора единичной функций, и регистрирующий прибор, Импульсную характеристику определ  ют как производную по времени от п реходной характеристики расчетным путем или с помощью дифференцирующего блока L2j. Недостаток известного устройства заключаетс  в невозможности из мерени  ИЧХ при периодическом воз действии последовательности импул сов на входе многополюсника. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устрой ва путем обеспечени  измерений ИЧ Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  измерен импульсно.-частотной характеристики многополюсника, содержащее источник испытательного сигнала, ди ференцирую1ций блок и регистрирующий прибор, введены запоминающий блок, сумматор, источник посто нн го напр жени , два масштабных уси лител , четыре ключа и блок управ лени , причем источник посто нног напр жени  через первый ключ соед нен с выходной клеммой устройства подключенной через второй ключ к ходу источника испытательного сигнала , выполненного в виде генератора пилообразного напр жени , входна  клемма, устройства через третий ключ соединена с входом запоминающего блока, выход которого через первый масштабный усилитель соединен с первым входом сумматора, второй вход которого через последовательно соединенные четвертый ключ, дифференцирующий блок и второй масштабный усилитель подключен к входной клемме устройства, выход сумматора соединен с входом регистрирующего прибора, а управл ющие входы ключей и запоминающего блока соединены с соответствующими выходами блока управлени , На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы работы ключей устройства . Предлагаемое устройство содержит генератор I пилообразного напр жени , источник 2 посто нного напр жени , испытуемьш многополюсник 3, запоминающий блок 4, первый масштабный усилитель 5, дифференцирующий блок 6, второй масштабный усилитель 7, выход которого соединен с одним из входов . сумматора 8, выход последнего подключен к входу регистрирующего прибора 9, блок 0 управлени , выходную 11 и входную 12 клеммы устройства и ключи 13-16. Устройство работает следующим образом. После подачи с блока 10 управлени  первого управл ющего импульса Т (фиг.2а,б) замыкаютс  контакты а и b ключей 13 и 15 и к входу испытуемого многополюсника 3 подключаетс  источник 2 посто нного н.апр жени , а выход многополюсника 3 подключаетс  к входу запоминающего блока 4. Через некоторое врем , необходимое дл  окончани  переход .ного процесса в многополюснике J3, на запоминающий блок 4 подаетс  управл ющий импульс, по которому в запоминанием блоке 4 фиксируетс  установившеес  значение переходной, характеристики hj, необходимое дл  восстановлени  посто нной составл ющей ИЧХ, так как на выходе дифференцирующего блока 6 сигнал уже не содержит посто нной составл ющей. Третий уп3 равл кщий импульс размыкает контак ты а и b и через врем  Тз(фиг.2Ь) замыкает контакт с ключа 14. При этом на вход испытуемого многополю ника 3 от генератора 1 пилообразного напр жени  подаетс  сигнал пи лообразной формь. После подачи чет вертого управл ющего импульса, кот рый подаетс  с задержкой Т (фиг.2г) во времени по отношению к третьему управл ющему импульсу, необходимой дл  окончани  переходного процесса в многополюснике 3, при этом выход последнего при помощи контакта d ключа 16 подключаетс  К входу дифференцирующего блока 6. В сумматоре 8 происходит суммирование сигнала V(t), полученного после дифференцировани , и сигнала b-h, полученного с выхода:запомина щего блока 4. Масштабные усилители 5 и 7 обеспечивают согласование., масштабных уровней посто нной и переменной составл кщих вькодного сиг нала. Математический расчет измерени  ИЧХ тдаогополюсника. Известно, что периодическа  реак ци Xj-iCt + qT) четырехполюсника при подаче на его вход периодического воздействи  x(t + qT) с периодом Т (q 1,2,3w), определ етс  выражением:. т : (()i , (,) в где G(t;T) - импульсно-частотна  характеристика, имекща  на интервале времени 04t6T дл  передаточной - Т1 (п функции многополюсника 2(Р)д(р) (где степень полинома В(р) меньше степени полинома А(р)) следующий вид:, s. S( . КИ BCp)(p-Pi) (v) L

-оператор дифференци- 55

Р - ровани ;

- i-й корень полиноРГ ма А(р) 0;

т.е.

V(t)

(9)

Принима  во внимание, что переходна  характеристика h(t) дл  многоS - кбличество разных корней полинома А(.р}; го- - кратность i-ro корн  полинома А(р). При подаче на вход испытуеьюго многополюсника 3 испытательного сигнала в виде пилообразного напр жени , математическое выражение которого на интервале имеет вид X, (t) a-bt (где а и b - коэффициенты b 0), реакци  многополюсника 3 на этот сигнал будет иметь следующее выражение: 5 i (к-1) -dp+fc+fcp.t Ы I 1 21((-1 . т.е. BT04Kaxt-q T (q 0,1,2, ...,«) реакци  многополюсника 3 непрерйв на. Воздейству  обобщенным дифференцирующим оператором D/D-t на сигнал (3) и учитыва  (4), получают на выходе дифференцирующего блока 6 -сигнал . Р-т ) I Рассмотрим составл кхцне выражени  (5). Обозначим л-ZZ (м (К-1)() р Тогда выходной сигнал, определ емый выражением (5), состоит из посто нной составл ющей V о - b- Ьу. переменной составл ющей порциоиальной ИЧХ G(t;T) У„ - b.T.G (t; Т),

.полюсника с передаточной функцией

|8(р) i (р)/Л(р| определ етс  выражением

Л5 I. лки) еМн , ,

и учитыва , что дл  асимптотически устойчивых систем при t-- множитель t О, получают установившеес  значение переходной характеристики h Y h («) .

Таким образом, из (7) -(9) следует , что ИЧХ G(t;T) определ етс  следующим математическим выражением:

U(t)bb

V

И1}

ьт

Регистрирующий прибор 9 производит измерение G(t;T) в соответствии с. выражением (12).

uu

Фиг.1

t

Фиг. 2

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИМПУЛЬСНО-ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ МНОГОПОЛЮСНИКА, содержащее источник испытательного сигнала, дифференцирующий блок и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены запоминающий блок, сумматор, источник постоянного напряжения, два масш- табных усилителя, четыре ключа и блок управления, причем источник постоянного напряжения через первый ключ соединен с выходной кпеммой устройства, подключенной через второй ключ к выходу источника испытательного сигнала, выполненного в виде генератора пилообразного напряжения, входная клемма устройства через третий ключ соединена с входом запоминающего блока, выход которого через масштабный усилитель соединен с первым входом сумматора, второй вход которого через последовательно соединенные четвертый ключ, дифференцирующий блок и второй масштабный усилитель подключен к входной клемме устройства, выход сумматора соединен с входом регистрирующего прибора, а управляющие входы всех ключей и запоминающего блока соединены с соответствующими выхода— · ми блока управления.

   SU ,.„1164630 >