SU1439537A1 - Устройство дл определени оценок амплитудно-частотных характеристик - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измери- тельньш устройствам и может быть использовано при произвольном входном сигнале, в том числе реальном. Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи . Входной сигнал поступает одновременно на иccлeдye ьп объект

Description

1и узкополосньтй фильтр 4. Последующа  обработка выходных сигналов-объекта 1 и блока 2 умножени , а именн.о узкополосна  фильтраци  на узкополосны фильтрах 3, 4, квадрирование на квадраторах 5, 6 и усреднение на блоках

7, 8 усреднени , позвол ет вычислить дисперсии этих сигналов в узкой полосе D.. и соответственно, где К - значение сигнала на выходе блока

2умножени , . и инвертированное- на инверторе 9 значение Du; подаютс  на усилитель 14, определ ющий разность дисперсий. Коммутатор 12, в зат висимости от соотношени  значений квадратов сигналов обоих каналов, подклнзчает на вход интегратора 13 напр жение с выхода интегратора либо

непосредственно, либо после инвертировани  на инверторе 10. В результате выходное, напр йсенке К интегратора стремитс  к значению амплитудно-частотной характеристике |w(jo;)| объекта 1 на частоте CD;. Причем врем  переходного процесса,, а следовательно , и быстродействие не завис т от интенсивности входного сигнала. Переходный процесс завершаетс  при - Dn 0, что определ етс  с помощью суммирующего усилител  14, нуль-органа 15 и блока управлени  18 Выходной сигнал блока управлени  поступает на управл ющий вход ключа 16, который пропуска(;т сигнал К; |W(jcO;)| на вход регистратора 17. 3 ил.

1

Изобретение относитс  к измерительным устройствам и может быть использовано в приборах, предназначенных дл  измерени  частотных характе- ристик объектов и систем автоматического управлени  при произвольном входном сигнале,

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи ,

На фиг, 1 показана блок-схема устройства; на фиг, 2 - блок-схема блока управлени  и временна  диаграмма его работы; на фиг. 3 - блок- схема интегратора, I

Устройство содержит объект 1, бло 2 умножени , первый 3 и второй 4 узкполосные фильтры, первый 5 и второй 6 квадраторЫ), первый 7 и второй 8

блоки усреднени , первый 9 и второй 10 инверторы, схема 11 сравнени , коммутатор 12, интегратор 13, суммирующий усилитель 14, нуль-орган 15, ключ 16, регистратор 17 и блок 18 управлени .

Блок 18 управлени  содержит кнопку , кнопку Нач, сброс 20, первый 21, второй 22 и третий 23 инверторы, триггер 24, усилитель 25, элемент И 26, одновибратор 27 и элемент ИЛИ 28,

. 2

На схеме интегратора 13 (фиг, 3 обозначены операционный усилитель 2 и реле 30,

В качестве объекта 1,могут быть исследованы устройства, объекты и системы автоматического управлени , например усилители, фильтры, след щие системы и т,п,

В качестве коммутатора 12 может быть использовано, например, пол ризованное реле.

Нуль-орган 15 выполнен по схеме триггера Шмитта, сигнал на выходе которого по вл етс  тогда, когда сигнал на его входе близок к нулю.

Устройство дл  определени  оценок амплитудно-частотных характеристик работает следующим образом.

Входной сигнал x(t), например, случайный со спектральной плотностью S(Q) поступает одновременно на исследуемый объект 1 и на узкополосный фильтр 4 с центральной частотой СО;, При определении частотных характеристик объекта, работающего в услови х нормальной эксплуатации, в качестве входного может быть использован реальный сигна.7. Выходной сигнал объекта фильтруетс  в узкополосном фильтре 3, квадрйруетс  на квадраторе 5 и поступает на схему 11

сравнени , где сравниваетс  с отфильтрованным входным сигналом, умноженным на блоке 2 умножени  на коэф- фициент усилени  К и возведенным в квадрат на квадраторе 6. Схема сравнени  определ ет знак разности квад- ратов сигналов signi, который  вл етс  управл ющим сигналом коммутатора 12. В зависимости от sign 4 информационный вход интегратора 13 соедин етс  с выходом либо непосредственно , либо через инвертор 10, Сигнал на выходе интегратора К (t) изпоступает единичное напр жение и с помощью усилител  25 включаетс  реле 30 интегратора 13. Реле 30 переключает интегратор из исходного положе- ни  в положение Работа и интегратор начинает интегрировать сформированное на его входе напр жение.

После срабатывани  нуль-органа 15 (достижени  равенства дисперсий каналов ) на первый вход элемента И 26 также поступает единичнре напр же10

ние, которое проходит на выход элемента и запускает одновибратор 27

мен етс  в таком направлении и до 15 (например, серии К119). Сигнал на тех пор, пока дисперсии сигналов обо- выходе одновибратора открывает ключ их каналов не станут равными друг

другу. При этом установившеес  значение К

К; |W(JCO;)| ,

16, и на регистратор 17 поступает, напр жение , пропорциональное |W(jcO,)|. Одновибратор держит ключ 16 в от- 20 . крьп ом состо нии заданное врем  t , (1)необходимое дл  регистрации информации на регистраторе, после чего он сбрасываетс . Задний фронт сигнала одновибратора после прохождени  ина быстродействие устройства и его работоспособность не завис т от уровн  (интенсивности) входного сигнала, 25 вертора 23 и элемента ИЛИ-28 сбра- Дисперсии сигналов обоих каналов из-сывает триггер 24 в нулевое состо мер ютс  с помощью блоков 7 и 8 усрение и переводит интегратор 13 в исходное положение. Дл  производства последующего измерени  необходимо нажать кнопку 19 и т.д.

днени , а их разность - с помощью инвертора 9 и усилител  14, По достижении сигналом на выходе усилител  30 14 нулевого значени  срабатывает нуль- орган 15, с помощью блока 18 управлени  открываетс  ключ, и на регистраторе 17 формируетс  значение оценки амплитудно-частотной характеристи- gg хождени х разности дисперсии через

ки.

Процесс управлени  работой устройства определ етс  структурой блока 18 управлени . В предлагаемом варианте после включени  питани  устройства нажимаетс  кнопка Нач.сброс 20. При этом на выходе инвертора 22 формируетс  положительный импульс, передний фронт которого, пройд  эленулевои уровень.

Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет при произвольном входном сигнале рпредел ть оценки 40 амплитудно-частотных характеристик исследуемого объекта. При этом не нарушаетс  нормальна  работа системы , в состав которой входит исследу емый объект, что важно при построемент ИЛИ 28, поступает на вход 245 систем автоматического контрол 

.сброса триггера 24, в результате чего или в самонастраивающихс  системах, последний устанавливаетс  в определенное (нулевое) состо ние. Производ тс  подключение устройства к объекту и установка фильтров на заданную ча- gg стоту СО , После окончани  переходных процессов во всех блоках устройства,

При этом по сравнению с известными устройствами повьшаетс  быстродейст вие определени  оценок, а также бла годар  управлению интегратором толь ко знаком рассогласовани  между дис перси ми сигналов в его каналах исключаетс  зависимость быстродействи  от интенсивности входного сигна

При этом по сравнению с известными устройствами повьшаетс  быстродейст вие определени  оценок, а также благодар  управлению интегратором только знаком рассогласовани  между дисперси ми сигналов в его каналах исключаетс  зависимость быстродействи  от интенсивности входного сигнасв занных с его подготовкой к работе, дл  производства измерени  оценки |W(jW;)| нажимаетс  кнопка Пуск 19. gg ла, и тем самым расшир етс  динами- Передний фронт положительного импуль- ческий диапазон работы устройства, са на выходе инвертора 21 перебрасывает триггер 24 в единичное состо -

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  определени  оценок амплитудно-частотных характеристик.

   :ние. При этом на вход 2 элемента И 26

   37-

   поступает единичное напр жение и с помощью усилител  25 включаетс  реле 30 интегратора 13. Реле 30 переключает интегратор из исходного положе- ни  в положение Работа и интегратор начинает интегрировать сформированное на его входе напр жение.

   После срабатывани  нуль-органа 15 (достижени  равенства дисперсий каналов ) на первый вход элемента И 26 также поступает единичнре напр же

   ние, которое проходит на выход элемента и запускает одновибратор 27

   ние и переводит интегратор 13 в исходное положение. Дл  производства последующего измерени  необходимо нажать кнопку 19 и т.д.

   При указанном режиме работы устройства исключена возможность его ложных срабатываний как в м омент его включени , так и при повторных пронулевои уровень.

   Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет при произвольном входном сигнале рпредел ть оценки амплитудно-частотных характеристик исследуемого объекта. При этом не нарушаетс  нормальна  работа системы , в состав которой входит исследуемый объект, что важно при построеили в самонастраивающихс  системах,

   При этом по сравнению с известными устройствами повьшаетс  быстродействие определени  оценок, а также благодар  управлению интегратором только знаком рассогласовани  между дисперси ми сигналов в его каналах исключаетс  зависимость быстродействи  от интенсивности входного сигнала , и тем самым расшир етс  динами- ческий диапазон работы устройства,

   ла, и тем самым расшир етс  динами- ческий диапазон работы устройства,

   Формула изобретени  Устройство дл  определени  оценок амплитудно-частотных характеристик.

   содержащее последовательно соединенные первый узкополосный фильтр и первый квадратор, вход первого узкополосного фильтра подключен к выходу объекта , второй узкополосньй фильтр, подключенный входом к входу объекта, второй квадратор, первый инвертор, интегратор и регистратор, отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи  устройства, в него введены блок умножени , первый и второй блоки усреднени , схема сравнени , коммутатор, второй инвертор , суммируйщий усилительJ нуль- орган, ключ и блок управлени , выход первого квадратора соединен с первым входом схемы сравнени  и че- . рез последовательно соединенные первый блок усреднени  и первый инвертор с первым входом суммирующего усилител , выход второго квадратора соединен с вторым входом схемы сравнени  и через второй блок усреднени  с вторым входом суммирующего усилител , выход схемы сравнени  подключен к управл ющему входу коммутатора, первый информационный вход которого соединен с первым входом блока умножени , информационном входом ключа, входом второго инвертора и с выходоминтегратора , а втор эй информационный вход - с выходом второго инвертора, второй вход блока умножени  подключен к выходу второго узкополосного фильтра, а выход - : входу второго

   квадратора, информадионный вход интегратора соединен с выходом коммутатора , а управл ющий - с первым выходом блока управлени , вход которого через нуль-орган подключен к выходу

   суммирующего усилител , а второй выход - к управл ющему входу ключа, вьрсод которого соединен с входом регистратора .

   Л1.г

   Фа&.З