SU1366964A1 - Цифровой измеритель коэффициента гармоник - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано в контрольно-измерительных системах назначени  при анализе сверхнизких сигналов. Цель изобретени  - сокращение времени измерени  коэффициента гармоник. Измеритель содержит преобразователь 4 аналог- код, микропроцессор 5 и блок 6 индикации . Благодар  введению блока 2 выделени  периода исследуемого сигнала , генератора 1 эталонной частоты и вентил  3 исключаетс  необходимость в использовании дискретизатора. Особенно эффективно использование устройства в области инфранизких частот, где величина периода сигнала достигает значительных величин. Например, на частоте один период составл ет более 2,5 ч. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. С (Л

Description

со о о: со

Oi

4;:

cpue.i

Изобретение относитс  к цифровой измерительной технике и может быть использовано в контрольно-измерительных системах назначени  при анализе сверхнизкочастотных сигналов.

Целью изобретени   вл етс  сокращение времени измерени  коэффициента гармоник.

На фиг, 1 представлена структурна  схема предлагаемого цифрового измерител  коэффициента гармоник, на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие работу измерител .

Цифровой измеритель коэффициента гармоник содержит генератор 1 эталонной частоты, блок 2 выделени  периода исследуемого сигнала, вентиль 3, преобразователь 4 аналог - код, микропроцессор 5, блок 6 индикации. Исследуемый сигнал поступает на вход блока 2 вьщелени  периода исследуемого сигнала и информационный вход преобразовател  4 аналог - код, управл ющий вход которого через вентиль 3 св зан с выходом генератора 1 эталонной частоты, первым выходом блока 2 выделени  периода и третьим входом микропроцессора 5, первый вход которого подключен к выходу преобразовател  4 аналог - код, второй вход - к второму выходу блока 2 выделени  периода исследуемого сигнала а выход св зан с блоком 6 индикации. Блок 2 выделени  периода исследуемого сигнала включает формирователь 7 импульсов при переходе исследуемого сигнала через нулевые значени , триггер 8, вентиль 9, двухразр дный вычитающий Счетчик 10 и дешифратор 11. Вход блока 2 выделени  периода исследуемого сигнала  вл етс  входом формировател  7 импульсов, выход которого через вентиль 9 св зан с информационным входом счетчика 10. Первый выход счетчика 10  вл етс  первым выходом блока 2 выделени  периода исследуемого сигнала, а второй выход подключен к входу дешифратора 11, первый выход которого  вл етс  вторым выходом блока 2 вьщелени  периода исследуемого сигнала, а второй выход соединен с установочными входами счетчика 10 и триггера 8, выход которого св зан с вторым входом вентил  9.

Микропроцессор 5 включает формирователь 12 начального адреса, блок 13 микропрограммного управлени , посто0

5

0

5

 нный запоминающий блок 14, оперативный запоминаюну й блок 15, центральный процессорный элемент 16.

Первый вход микропроцессора 5 подключен к информационному входу оперативного запоминающего блока 15, второй вход через формирователь 12 начального адреса - к информационному входу блока 13 микропрограммного управлени , а третий вход - к второму управл ющему входу блока 13 микропрограммного управлени , первый управл ющий вход которого св зан с третьим выходом посто нного запоминающего блока 14, первый и второй выходы которого подсоединены к управл ющим входам оперативного запоминающего блока 15 и центрального процессорного элемента 16 соответственно , а вход - к выходу блока 13 микропрограммного управлени . Выход оперативного запоминающего блока св зан с информационным входом центрального процессорного элемента 16, адресный выход которого подключен к адресному входу оперативного запоминающего блока 15, а информационный выход центрального процессорного элемента 16  вл етс  выходом микропроцессора 5.

Цифровой измеритель коэффициента гармоник работает следующим образом.

В исходном состо нии вентиль 3 закрыт, триггер 8 установлен в состо ние 1 и, следовательно, вентиль 9 открыт, триггеры регистров общего назначени  оперативного запоминающего блока 15 - в нулевом состо нии.

Исследуемый сигнал (фиг. 2а) поступает на преобразователь 4 аналог - код и вход формировател  7 импульсов блока 2 вьщелени  периода исследуемого сигнала. При переходе исследуемого сигнала через нулевые значени  формирователь 7 вырабатывает импульсы (фиг. 2б), первый из которых (момент времени t, - фиг. 2а) через вентиль 9 устанавливает триггеры счетчика 10 в состо ние 1 (фиг. 2в) . При этом с одной стороны открываетс  вентиль 3, а с другой - на второй управл ющий вход блока 13 микропрограммного управлени  микропроцессора 5 поступает высокий потенциал. Одно- 5 временно дешифратор 11 вырабатывает сигнал, который, поступа  на вход формировател  12, задает начальный адрес программы. Через открытый вен0

5

0

0

тиль 3 импульсы эталонной частоты fp (фиг. 2г) генератора 1 начинают поступать на управл ющий вход преобразовател  4 аналог - код (фиг. 2д) , задава  моменты его запуска.

Начальный адрес программы измерени  поступает на информационный вход блока 14 микропрограммного управлени . Этот блок организует вьщачу последовательности команд программы, записанной в посто нном запоминающем блоке 14. Код адреса очередной команды программы формируетс  в зависимости от сигналов, поступающих на первый и второй входы управлени  блока 13 микропрограммного управлени . Сформированный блоком 13 микропрограммного управлени  первый адрес программы поступает на вход посто нного запоминающего блока 14, на выходе которого вырабатываетс  перва  команда программы измерени . По этой команде оперативный запоминающий блок 15 переводитс  в релсим записи, на его адресный вход поступает с центрального процессорного элемента 16 первый адрес, по которому записываетс  первый цифровой код мгновенного значени  исследуемого сигна- ла,-поступающий в оперативный запоминающий блок 15 с выхода преобразовател  4 аналог - код, а блок 13 микропрограммного управлени  формирует следующий адрес измерени . По команде, соответствующей этому адресу , содержимое одного из регистров общего назначени  центрального процессорного элемента 16, играющего роль счетчика числа измеренных мгновенных значений исследуемого сигнала увеличиваетс  на единицу. Пока на втором управл ющем входе блока 13 микропрограммного управлени  находитс  высокий уровень потенциала, т.е. до по влени  третьего импульса (фиг. 2б) на входе счетчика 10, в  чейки пам ти оперативного запоминаю г

щего блока 15 поочередно записываютс  цифровые коды мгновенных значений исследуемого сигнала в моменты време ни, задаваемые генератором 1 эталонной частоты, а в регистре общего назначени  центрального процессорного элемента 16 производитс  подсчет числа записанных в оперативном запоми- нающем блоке 15 кодов. С поступлением на вход счетчика 10 третьего импульса (момент времени t -фиг.2а).

10

20

, 66964 .

т.е. когда пройдет период исследуемого сигнала с момента времени Ц , младший разр д счетчика 10 устанавливаетс  в состо ние 1, а старший в состо ние О, что приводит к закрытию вентил  3, по влению на втором управл ющем входе блока 13 микропрограммного управлени  низкого уровн  потенциала, а на втором выходе дешифратора 11 - сигнала, который устанавливает оба триггера счетчика 10 в состо ние О. При этом вентиль 9 закрываетс  и импульсы с

15 выхода формировател  7 не поступают на вход счетчика 10. В оперативном запоминающем блоке 15 будет записано N цифровых кодов мгновенных значений исследуемого сигнала, а в регистре общего назначени  центрального процессорного элемента 16 - число N. На этом первый этап измерени  завершаетс .

Начинаетс  этап обработки результа25 тов измерени . Оперативный запоминающий блок 15 переводитс  в режим чтени  записанной информации. Затем определ ют координаты точек периода исследуемого сигнала, мгновенные значени  которых записаны в опера- тивном запоминающем блоке 15 по соотношению о ,. , а также вычисл ют значени  ортогональных функций sin а и cosofj После этого последовательно вычисл ют:

квадрат действующего значени  сигнала

i- и.Ч.) ,

30

35

40

посто нную составл ющую сигнала

ы

и, (с.)-,

-

N

коэффициенты Фурье первой гармоники

N

9 В,

2 N

U(o(;)sino/- ;

и

С. -U (o(.)cos. .

Далее определ ют квадрат действующего значени  первой гармоники:

и,

jiicl

На заключительном этапе вычислений определ ют величину коэффициента гармоник

Claims (1)

1. измеритель коэффицисодержащий последо1. Цифровой ента гармоник, счетчика и триггера, выход которого подключен к второму входу вентиля, а первый выход счетчика является первым выходом блока выделения периода