SU1471145A1 - Method of measuring frequency of sine signal - Google Patents
Method of measuring frequency of sine signal Download PDFInfo
- Publication number
- SU1471145A1 SU1471145A1 SU874207096A SU4207096A SU1471145A1 SU 1471145 A1 SU1471145 A1 SU 1471145A1 SU 874207096 A SU874207096 A SU 874207096A SU 4207096 A SU4207096 A SU 4207096A SU 1471145 A1 SU1471145 A1 SU 1471145A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- signal
- frequency
- determining
- values
- input
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к электрическим измерени м и предназначено дл определени частоты синусоидального сигнала за врем , меньшее длительности одного периода. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей и повышение точности определени частоты. Способ определени частоты синусоидального сигнала предполагает формирование из входного сигнала дополнительного, сдвинутого на угол ϕ/2 в сторону опережени , одновременное измерение мгновенных значений входного и дополнительного сигналов через эталонные интервалы времени и определение частоты по двум значени м каждого из сигналов, попарно соответствующим двум последовательным моментам времени измерени . В описании приведена формула дл определени частоты сигнала. Устройство, реализующее способ, содержит преобразователь 1 уровн напр жени , фазосдвигающий блок 2, аналоговый запоминающий блок 3 и цифровой решающий блок 4. Расширение функциональных возможностей и повышение точности достигаютс за счет сдвига входного сигнала на угол ϕ/2 и измерени его мгновенных значений, при этом знаменатель и числитель формулы дл определени частоты сигнала не принимают нулевые значени . 2 ил.The invention relates to electrical measurements and is intended to determine the frequency of a sinusoidal signal in a time shorter than the duration of one period. The purpose of the invention is to expand the functionality and improve the accuracy of determining the frequency. The method of determining the frequency of a sinusoidal signal involves the formation of an additional signal shifted by an angle ϕ / 2 towards the advance, simultaneous measurement of the instantaneous values of the input and additional signals at reference intervals and determination of the frequency by two values of each signal corresponding to two successive moments measurement time. The description provides a formula for determining the frequency of the signal. The device implementing the method contains a voltage level converter 1, a phase shifting unit 2, an analog storage unit 3 and a digital decision unit 4. The functionality and accuracy are achieved by shifting the input signal by an angle ϕ / 2 and measuring its instantaneous values This denominator and numerator of the formula for determining the frequency of the signal do not take zero values. 2 Il.
Description
J елJ ate
fpuz.lfpuz.l
1 1eleven
Изобретение относитс к электриче- ким измерени м и предназначено дл пределени частоты синусоидального сигнала за врем , меньшее длительное- g и одного периода.The invention relates to electrical measurements and is intended to limit the frequency of a sinusoidal signal in a time shorter than g and a single period.
Цель изобретени - расширение ункциональных возможностей и повыение точности определени частоты.The purpose of the invention is to expand the functional capabilities and increase the accuracy of frequency determination.
На фиг.1 представлена структурна Q схема устройства дл реализации способа; на фиг.2 - графики, по сн ющие сущность способа.Figure 1 shows the Q structure of the device for implementing the method; 2 shows graphs explaining the essence of the method.
Способ определени частоты синусоидального сигнала основан на формиро- 15 вании из входного сигнала дополнительного сигнала, сдвинутого по фазе на угол /2 в сторону опережени , и одновременном измерении мгновенных значений входного и дополни- 20 тельного сигналов, следугадих через эталонный интервал времени. Частоту сигнала определ ют согласно математическому выражениюThe method of determining the frequency of a sinusoidal signal is based on the formation of an additional signal out of the input signal, which is shifted in phase by an angle of / 2 towards the front, and simultaneously measuring the instantaneous values of the input and additional signals followed by a reference time interval. The frequency of the signal is determined according to a mathematical expression.
I25I25
1и,1 и ,1 + UnUiT. 1i, 1 and, 1 + UnUiT.
f 2F.t f 2F.t
u, + II u, + ii
2121
30thirty
()()
где &t - значение эталонного интервала времени;where & t is the value of the reference time interval;
UH ,Uh
U, - мгновенные значени входногоU, - instantaneous input values
сигнала, следующие через эталонный интервал времени;signal following a reference time interval;
Uli, Uli,
мгновенные значение дополнительного сигнала, следую- - щие через эталонный интервал времени. instantaneous value of the additional signal, following through the reference time interval.
Сущность способа определени , частоты синусоидального сигнала состоит в следукщем.The essence of the method for determining the frequency of a sinusoidal signal is the following.
3535
Если в момент измерени t, (фиг.2) текущее значение фазы синусоидального сигнала 1, то ее св зь с соответст- вугощими этому -моменту времени мгновенными значени ми входного U i, и сдвинутого по фазе на угол в сторону опережени U сигналов выражаетс уравнени миIf at the time of measurement t, (FIG. 2) the current value of the phase of the sinusoidal signal 1, then its connection with the instantaneous values of the input U i corresponding to this time instant and shifted in phase by the angle ahead of the U signals is expressed by the equation mi
Ги, Un, -sinW. (2)Guy, Un, -sinW. (2)
lUi, Um- cos;, где У„- амплитуда синусоидального lUi, Um-cos ;, where У „is the amplitude of the sinusoidal
сигнала,signal
; Аналогична св зь дл момента времени (t , + flt) представл етс уравнени ми; A similar connection for the point in time (t, + flt) is represented by the equations
СWITH
14711451471145
U,j (Lf + w at) Uti Ufti CosC Ч + t t) ,U, j (Lf + w at) Uti Ufti CosC × + t t),
(3)(3)
5five
00
5five
45 5045 50
где ы - углова частота.where s is the angular frequency.
Выражени (2) и (3) образуют систему из четырех -уравнений, в которых неизвестными вл ютс U, ij Ре шение этой системы выполн ют методом подстановки в следующей последовательности .Expressions (2) and (3) form a system of four equations in which the unknowns are U, ij. The solution of this system is carried out by the substitution method in the following sequence.
Первое уравнение выражений (3) - разреша.ют относительно sin t и полученное значение подставл ют во второе уравнение.The first equation of expression (3) is resolved with respect to sin t and the value obtained is substituted into the second equation.
После преобразований получают уравнениеAfter transformations, an equation is obtained.
li f2 sin cf Ull cos4 li f2 sin cf Ull cos4
cos CO Л t ,, cos co lt ,,
In In
(4)(four)
Разрешают уравнени (2) относительно Uf, sin gj, cos V и полученные значени подставл ют в выражение (4),Permit equations (2) with respect to Uf, sin gj, cos V and the values obtained are substituted into expression (4),
После несложных преобразований,с учетом, что ui 2(f, получают выражение (1) дл определени частоты синусоидального сигнала.After simple transformations, taking into account that ui 2 (f, get the expression (1) to determine the frequency of the sinusoidal signal.
К непосредственно используемым параметрам при вычислении частоты по формуле (1) относ тс мгновенные значени входного и сдвинутого на угол if/I в сторону опережени сигналов . The directly used parameters for calculating the frequency by the formula (1) are the instantaneous values of the input and if / I angle shifted towards the advance of the signals.
Предлагаемьш способ определени частоты синусоидального сигнала в сравнении с известным имеет более широкие функциональные возможности и повышенную точность, не завис щие от Момента измерени (фазы) мгновенных синусоидального сигнала, поскольку как знаменатель, так и числи- тель выражений (Г) не лринимают нулевые значени .The proposed method for determining the frequency of a sinusoidal signal in comparison with the known one has broader functionality and increased accuracy, independent of the Measurement Moment (phase) of the instantaneous sinusoidal signal, since both the denominator and the numerator of expressions (D) do not like zero values.
Устройство дл определени частоты синусоидального сигнала содержит последовательно соединенные преобразователь 1 уровн напр жени , на вход которого подаетс синусоидальное напр жение U, фазосдвигакщий блок 2, аналоговый запоминающий блок 3, второй вход которого соединен с выходом преобразовател 1, и цифровой решающий блок 4, св занный по информационным и управл ющим входам-выходам с соответствующими входами-выходами аналогового запоминающего блока 3.A device for determining the frequency of a sinusoidal signal comprises a voltage level converter connected in series 1, the input of which is supplied with a sinusoidal voltage U, a phase-shifting unit 2, an analog storage unit 3, the second input of which is connected to the output of the converter 1, and a digital decision unit 4 connected via information and control inputs-outputs with corresponding inputs-outputs of the analog storage unit 3.
. Устройство работает следующим. The device works as follows.
образом.in a way.
Синусоидальное напр жение U посту-- пает на вход преобразовател 1 уровн напр жений, который выполн ет также функцию гальванического разделени цепей устройства и входного сигнала . Выходное напр жение преобразовател 1 подаетс на вход фазосдви- гающего блока 2, на выходе которого получаетс напр жение такой же ампли- туды, но сдвинутое по фазе на 1/2 в сторону опережени относительно входного напр жени . Выходное напр жение преобразовател 1 U поступает на один из входов аналогового запоминающего .блока 3, а на второй его вход подаетс выходное напр жение фазосдвигаюшего блока 2 U, По команде , поступающей от цифрового ре- щающего блока 4, аналоговый запоминающий блок 3 одновременно фиксирует и запоминает мгновенные значени напр жений U, и Г. После этого производитс поочередное их считывание , преобразование и ввод в пам ть цифрового решающего блока 4. Одновременно с фиксацией мгновенных значений напр жений U , и 1 с помощью таймера цифрового решающего блока 4 отсчитываетс заданный эталонный .промежуток времени, по истечении которого повтор етс процесс фиксации , считывани , преобразовани и запоминани последующих мгновенных значений напр жений U, и U.A sinusoidal voltage U is supplied to the input of a voltage level converter 1, which also performs the function of galvanic separation of the device and the input signal. The output voltage of the converter 1 is fed to the input of the phase-shifting unit 2, the output of which is a voltage of the same amplitude, but shifted in phase by 1/2 in the direction of advance with respect to the input voltage. The output voltage of converter 1 U is fed to one of the inputs of the analog storage unit 3, and the second voltage of the output voltage of the phase shifting unit 2 U is applied to its second input. At the command coming from the digital solver unit 4, the analog storage unit 3 simultaneously fixes and remembers the instantaneous values of the voltages U, and G. After that, they are alternately read, convert and enter into the memory of the digital decision unit 4. Simultaneously with the fixation of the instantaneous values of the voltages U, and 1 using a digital timer The decision block 4 counts a predetermined reference time interval, after which the process of fixing, reading, transforming and storing subsequent instantaneous values of the voltages U and U is repeated.
Определение частоты производитс цифровым рещающим блоком 4 в соответствии с выражением (1) по двум значени м каждого из напр жений, попарно соответствующим двум последовательным моментам времени измерени .Frequency determination is performed by digital solver unit 4 in accordance with expression (1) by two values of each of the voltages, which are pairwise corresponding to two successive measurement points.
Устройство может быть использовано дл построени быстродействующих измерительных органов частоты устройств противоаварийной и другихThe device can be used to build high-speed measuring organs of the frequency of emergency devices and other devices.
видов автоматики энергосистемtypes of automation systems
и осуществлено с помощью известных цифровых решающих элементов, выполненных на базе микропроцессорнойand implemented using well-known digital decision elements, made on the basis of microprocessor
техники.technology.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874207096A SU1471145A1 (en) | 1987-03-06 | 1987-03-06 | Method of measuring frequency of sine signal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874207096A SU1471145A1 (en) | 1987-03-06 | 1987-03-06 | Method of measuring frequency of sine signal |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1471145A1 true SU1471145A1 (en) | 1989-04-07 |
Family
ID=21289673
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874207096A SU1471145A1 (en) | 1987-03-06 | 1987-03-06 | Method of measuring frequency of sine signal |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1471145A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007047524A2 (en) * | 2005-10-18 | 2007-04-26 | Micro Motion, Inc. | Meter electronics and methods for determining a phase difference between a first sensor signal and a second sensor signal of a flow meter |
-
1987
- 1987-03-06 SU SU874207096A patent/SU1471145A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1185260, кл. G 01 R 23/00, .1985. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007047524A2 (en) * | 2005-10-18 | 2007-04-26 | Micro Motion, Inc. | Meter electronics and methods for determining a phase difference between a first sensor signal and a second sensor signal of a flow meter |
WO2007047524A3 (en) * | 2005-10-18 | 2007-06-07 | Micro Motion Inc | Meter electronics and methods for determining a phase difference between a first sensor signal and a second sensor signal of a flow meter |
AU2006304333B2 (en) * | 2005-10-18 | 2010-12-16 | Micro Motion, Inc. | Meter electronics and methods for determining a phase difference between a first sensor signal and a second sensor signal of a flow meter |
US8165830B2 (en) | 2005-10-18 | 2012-04-24 | Micro Motion, Inc. | Meter electronics and methods for determining a phase difference between a first sensor signal and a second sensor signal of a flow meter |
CN103852120A (en) * | 2005-10-18 | 2014-06-11 | 微动公司 | Meter Electronics and Methods for Determining Phase Difference Between First Sensor Signal and Second Sensor Signal of Flow Meter |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5347277A (en) | Dual phase resolver to digital converter | |
SU1471145A1 (en) | Method of measuring frequency of sine signal | |
SU930136A1 (en) | Device for measuring sine-shaped voltage amplitude | |
RU2127867C1 (en) | Method of dynamic measurement of angular displacements | |
JPH09166630A (en) | Frequency measuring apparatus | |
SU1503025A1 (en) | Method of determining phase difference of two sine signals | |
SU738141A1 (en) | Method and device for converting differential transformer output signal into pulse-width signal | |
SU1689863A2 (en) | Differential indicator | |
SU938163A1 (en) | Quasi-equilibrium detector | |
SU849101A1 (en) | Complex value comparison device | |
SU1103263A1 (en) | Device for reading and measuring object parameters | |
SU720456A1 (en) | Angle to code converter | |
SU1628006A1 (en) | Method for determination of phase difference between two voltages | |
SU1004752A1 (en) | Photoelectric meter of rotating part displacement | |
SU1083118A1 (en) | Rotation speed meter | |
SU746339A1 (en) | Apparatus for automatic tolerance monitoring of insulation resistance | |
RU2029962C1 (en) | Method to determine difference in phase between two sinusoidal signals | |
SU974566A1 (en) | Integrating voltage-to-code converter | |
SU1092429A1 (en) | Phase meter having circular-type indication | |
SU1559303A1 (en) | Device for measuring phase characteristics of four-terminal network | |
SU1350513A1 (en) | Device for determining disbalance vector | |
SU1040522A2 (en) | Digital magnetic recording equipment checking device | |
SU1750020A1 (en) | Position determination device for an armature of inductor step motor with resistor-capacitor modules as grid plates on the armature and inductor | |
SU953594A1 (en) | Phase pickup | |
SU1022077A1 (en) | Electrostatic field strength transducer |