SU1264091A1 - Method for measuring infra-low frequency of sinusoidal signal with constant component - Google Patents

Method for measuring infra-low frequency of sinusoidal signal with constant component Download PDF

Info

Publication number
SU1264091A1
SU1264091A1 SU853881236A SU3881236A SU1264091A1 SU 1264091 A1 SU1264091 A1 SU 1264091A1 SU 853881236 A SU853881236 A SU 853881236A SU 3881236 A SU3881236 A SU 3881236A SU 1264091 A1 SU1264091 A1 SU 1264091A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
signal
frequency
counts
samples
constant component
Prior art date
Application number
SU853881236A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Иосифович Шааб
Александр Иванович Иванов
Игорь Полиевктович Дерябин
Александр Степанович Тырлов
Original Assignee
Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола
Ленинградское Научно-Производственное Объединение "Буревестник" Всесоюзного Научно-Исследовательского Конструкторского Института Научного Приборостроения
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола, Ленинградское Научно-Производственное Объединение "Буревестник" Всесоюзного Научно-Исследовательского Конструкторского Института Научного Приборостроения filed Critical Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола
Priority to SU853881236A priority Critical patent/SU1264091A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1264091A1 publication Critical patent/SU1264091A1/en

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Цель изобретени  повьппение точности измерени  частоты за врем  меньшее, чем период синусоидального сигнала. Способ заключаетс  в сн тии четьфех отсчетов входного сигнала -через равные интервалы времени, меньшие четверти периода , и сравнении между собой второго и третьего отсчетов. В случае равенства отсчетов снимают новую последовательность четырех отсчетов, при которой второй и третий отсчеты не совпадают. Затем определ ют частоту сигнала. В описании приведена формула дл  определени  частоты сигнала. Устройство, реализунидее способ, содержит устройство 1 управлени , аналогово-цифровой преобразователь 2, арифметико-логическое устройство 3 и устройство 4 индикации. Увеличение с € точности измерени  достигаетс  за счет исключени  вли ни  посто нной (Л составл ющей сигнала и исключени  измерений производной, что, в свою очередь, приводит к уменьшению вли «и  высокочастотных помех и уменьшению аппаратурных затрат прибора,обусto ловленных необходимостью измерени  только значени  входного сигнала, О) величина которого больше величины производной дл  инфранизкочастотноо го сигнала. 2 ил. This invention relates to a measurement technique. The aim of the invention is to increase the frequency measurement accuracy in a time shorter than the period of the sinusoidal signal. The method consists in removing the input sample counts through an equal interval of time, less than a quarter of the period, and comparing the second and third counts between each other. In case of equality of counts, a new sequence of four counts is removed, at which the second and third counts do not coincide. The frequency of the signal is then determined. The description provides a formula for determining the frequency of the signal. The device, realizing the method, contains the control device 1, the analog-digital converter 2, the arithmetic logic unit 3 and the display device 4. The increase in measurement accuracy from € is achieved by eliminating the influence of a constant (L component of the signal and eliminating measurements of the derivative, which, in turn, reduces the effect of high-frequency interference and decreases the instrumental costs of the instrument, due to the need to measure only the input signal). signal, O) whose value is greater than the derivative value for an infra-low-frequency signal. 2 Il.

Description

фиг.г i Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  частоты синусоидального сигнала за врем , меньшее периода измер емого сигнала. Цель изобретени  - повьшение точ1НОСТИ измерени . В случае присутстви  посто нной составл ющей сигнала производ т четы ре последовательных сн ти  отсчетов входного сигнала через заранее выбранный интервал времени, меньший четверти периода входного сигнала. Затем сравнивают между собой второй и третий отсчеты и, если они ссвпадают , снимают новую последовательность четырех отсчетов (например, сдвинут отсчеты на одну точку и произвед  одно дополнительное измерение ) . После этого определ ют величи|1Ы разности между четвертым и первым отсчетами и между вторым и третьим отсчетами, наход т сумму полученньк величин и отношение полученной суммы к удвоенной разности между третьим и вторым отсчетами, определ ют арккосинус полученного отношени , затем наход т отношение полученного арккосинуса к интервалу времени между отсчетами. На. фиг, 1 изображен график изменени  входного сигнала во времени; на фиг. 2 - блок-схема устройства дл реализации предлагаемого способа. Блок-схема содержит устройство 1 управлени , аналого-цифровой преобра зователь А1ДП 2, арифметико-логическо устройство АЛУ 3, устройство It индикации , причем последовательно соединены АЦП 2, АЛУ 3 и устройство 4 индикации, а к их вторым входам подключены выходы устройст:йа 1 управ лени  . Способ измерени  частоты синусогздальиого сигнала в случае присутст ви  ПОСТОЯННО составл ющей основан на том, что входной сигнал описьгоаетс  следующей зависимостью: и и + А sin (u)t +4 ), где и - посто нна  составл юща  вход ного сигнала; А - амплитуда; jJ - частота; Ч - фаза исследуемого сигнала. По измеренным мгновенным значени  м входного сигнала U , U , Uj и 1)4 в моменты времени tj , с , tj и t 912 ожно составить четыре уравнени  с етырьм  неизвестными Uj и + А sin (t, +Ф ) , и и + А sin (tOtjH- ); и и + А sin (иц + ф } J Ц4 и + А sin (ЫЦ +Ц ). Интервалы времени между отсчетами рин ты равными Ц - Ч tj - t. tj - t . Реша  систему уравнений (2) относительно частоты и) с использованием формул преобразовани  суммы тригонометрических функций в произведени  и формул сложени  и вы1 итани  аргументов тригонометрических функций получим . U4 - Ui + и, - Ui cosCa ut) -2(u--I-0 t , arccos2Туз - УгТ Приведенные соотношени  справедливы только при условии, когда Uj/ Uj, т.е. второй и третий отсчеты не должны располагатьс  симметрично относительно минимума и максимума входного сигнала. В случае их равенства формируют новую последовательность четырех отсчетов. Удобнее всего это сделать, отбросив первый отсчет, добавив еще один последующий отсчет. Устройство, реализующее способ, работает следзпощим образом. В начале процесса измерени  (момент времени t) по команде устройства 1 управлени  аналого-цифрового преобразовател  АЦП 2, на вход которого поступает измер емый сигнал, преобразует входной сигнал в цифровой код Uj , который по команде устройства 1 управлени  передаетс  в арифметико-логическое устройство АЛУ 3 и там хранитс . Далее через одинаковые интервалы времени .ц - t tj - t2 t2 - ti At()/4, задаваемые устройством 1 управлени , процесс измерени  повтор етс , в результате чего в АЛУ 3 хран тс Fig. i The invention relates to a measurement technique and can be used to measure the frequency of a sinusoidal signal in a time shorter than the period of the measured signal. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy. In the case of the presence of a constant component of the signal, four consecutive counts of the input signal are taken at a preselected time interval smaller than a quarter of the period of the input signal. Then the second and third readings are compared with each other and, if they fall off, they take a new sequence of four readings (for example, they shift the readings by one point and make one additional measurement). Thereafter, the magnitudes of the difference between the fourth and first samples and between the second and third samples are determined, the sum of the obtained values and the ratio of the obtained sum to the double difference between the third and second samples are determined, the arc cosine of the ratio obtained is determined, then the ratio of the resulting arc cosine is determined to the time interval between readings. On. Fig. 1 is a graph showing the change in input over time; in fig. 2 is a block diagram of an apparatus for implementing the inventive method. The block diagram contains the control device 1, the AALP 2 analog-to-digital converter, the ALU 3 arithmetic logic unit, the It device, the A / D converter 2, the ALU 3 and the display device 4 are connected in series, and the device outputs are connected to their second inputs. 1 control laziness. The method of measuring the frequency of a sine signal in the case of the presence of a CONSTANT component is based on the fact that the input signal is described by the following relationship: and and + A sin (u) t +4), where and is the constant component of the input signal; A is the amplitude; jJ is the frequency; H - the phase of the investigated signal. Using the measured instantaneous values of the input signal U, U, Uj, and 1) 4 at time points tj, s, tj, and t 912, four equations can be compiled with a type of unknowns Uj and + A sin (t, + F), and and + A sin (tOtjH-); and and + A sin (its + f} J C4 and + A sin (HYC + C). The time intervals between readings rinty equal to C - H tj - t. tj - t. Solving the system of equations (2) with respect to frequency and) using the formulas for converting the sum of trigonometric functions into products and the formulas for adding and extracting the arguments of trigonometric functions, we obtain. U4 - Ui + and, - Ui cosCa ut) -2 (u - I-0 t, arccos2Uz - UHT The above relations are valid only under the condition that Uj / Uj, i.e. the second and third readings should not be located symmetrically with respect to the minimum and maximum of the input signal. If they are equal, they form a new sequence of four counts. It is most convenient to do this by discarding the first count, adding one more subsequent count. The device that implements the method works the same way. At the beginning of the measurement process (time t) command device 1 control analog-to-digit The A / D converter 2, which receives the measured signal at its input, converts the input signal into a digital code Uj, which is transmitted to the arithmetic logic unit ALU 3 by a command of control device 1. Then at equal intervals. t2 t2 - ti At () / 4 set by control unit 1, the measurement process is repeated, as a result of which the ALU 3 is stored

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Способ измерения инфранизкой частоты синусоидального сигнала с постоянной составляющей, заключающийся в снятии двух отсчетов сигнала через заранее выбранный интервал времени, меньший четверти периода сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности через выбранный интервал, времени Ati(--.-)/ / /4, где О - частота сигнала, производят снятие третьего и четвертого последовательных отсчетов ,сигнала, в случае равенства между собой второго и третьего отсчетов операцию повторяют и формируют новую последовательность четырех отсчетов, частоту сигнала определяют по следующей зависимости:A method of measuring the infralow frequency of a sinusoidal signal with a constant component, which consists in taking two samples of the signal at a pre-selected time interval, less than a quarter of the signal period, characterized in that, in order to increase accuracy at the selected interval, the time Ati (--.-) / / / 4, where O is the frequency of the signal, the third and fourth consecutive samples are taken, the signal, if the second and third samples are equal to each other, the operation is repeated and a new sequence of four samples is formed, cha Toth signal is determined by the following relationship: ________J лС где Ut-U4 - значения соответственно первого, второго, третьего и четвертого отсчетов.________J hp where U t -U 4 are the values of the first, second, third and fourth samples, respectively.
SU853881236A 1985-03-06 1985-03-06 Method for measuring infra-low frequency of sinusoidal signal with constant component SU1264091A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853881236A SU1264091A1 (en) 1985-03-06 1985-03-06 Method for measuring infra-low frequency of sinusoidal signal with constant component

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853881236A SU1264091A1 (en) 1985-03-06 1985-03-06 Method for measuring infra-low frequency of sinusoidal signal with constant component

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1264091A1 true SU1264091A1 (en) 1986-10-15

Family

ID=21172026

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853881236A SU1264091A1 (en) 1985-03-06 1985-03-06 Method for measuring infra-low frequency of sinusoidal signal with constant component

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1264091A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР 434325, кл. G 01 R 23/00, 1974. Авторское свидетельство СССР № 920551, кл. С 01 R 23/00,.1982. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1264091A1 (en) Method for measuring infra-low frequency of sinusoidal signal with constant component
SU1269041A1 (en) Method of measuring amplitude value of a.c.voltage
SU970257A1 (en) Signal phase fluctuation measuring method
RU2059254C1 (en) Digital delay discriminator
SU1739312A1 (en) Microwave device for determining combustion rate of substances
SU982020A1 (en) Function genertor
SU813289A1 (en) Harmonic signal frequency meter
SU821918A1 (en) Apparatus for determining wave mean height
SU611210A1 (en) Signal processing device
RU2010246C1 (en) Method of harmonic analysis of signals
SU1725153A1 (en) Device for measuring frequency of sine signals
RU1795378C (en) Device for measuring central spectrum frequency of narrow-band signal
SU714306A1 (en) Method of measuring instanteneous value of phase shift between investigated signals
SU572716A1 (en) Device for detecting the moment of equality of fluctuating frequency to given value
SU446035A1 (en) Device for measuring amplitude and phase frequency characteristics of elements and automatic control systems
SU1046702A2 (en) Electrical signal phase shift measuring method
SU970307A1 (en) Repeated time interval meter
SU1406513A1 (en) Amplitude-phase meter with discrete orthogonal processing of signal
SU1022077A1 (en) Electrostatic field strength transducer
SU822077A1 (en) Radio signal phase measuring device
SU1065862A1 (en) Device for linearizing transfer characteristics of primary transducer
RU2020579C1 (en) Device for measuring relations of amplitudes of quasisinusoidal signals
SU146402A1 (en) The method of determining the amplitude error when measuring the phase difference
SU417796A1 (en)
SU491975A1 (en) Device for monitoring the state of the communication channel