SU1626177A1

SU1626177A1 - Устройство дл измерени частоты гармонического сигнала

Info

Publication number: SU1626177A1
Application number: SU894649738A
Authority: SU
Inventors: Александр Владимирович Аношкин; Николай Николаевич Дубовик; Сергей Львович Привознов
Original assignee: Военная академия им.Ф.Э.Дзержинского
Priority date: 1989-02-13
Filing date: 1989-02-13
Publication date: 1991-02-07

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл определени частоты гармонического сигнала за врем ,меньшее длительности периода измер емого сигнала. Целью изобретени вл етс повышение точности измерении. Устройство дл измерени частоты гармонического сигнала содержит аналого- цифровой преобразователь 1, блок 2 регистров сдвига, суммам op 3s делитель 4, ниФроапалогевый преобразователь 6, функциональный преобразователь 7, генератор 1 импульсов. Введение дополнительного регистра 5 сдвига, двухуровневого компаратора 8, ключа 9 и элемента 10 задержки позволило повысить точность ч счет исключени прохождени на выход устройства недостоверных результатов измерений и результатов, содержащих большие погрешности. 1 ил. 1C

Description

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для определения частоты гармонического сигнала за время, меньшее длитель— $ ности периода измеряемого сигнала.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

На чертеже представлена структурная схема, предлагаемого устройства. ,q

Устройство для измерения частоты гармонического сигнала содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1, блок 2 регистров сдвига, сумматор

3, делитель 4, дополнительный ре- 15 гистр 5 сдвига, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 6, функциональный преобразователь 7, двухуровневый компаратор 8, ключ 9, элемент 10 задержки и генератор 11 импульсов. 20

Выход АЦП 1, информационный вход которого является входом устройства, через последовательно соединенные блок 2 регистров сдвига, сумматор 3, делитель 4, дополнительный регистр 25 5 сдвига, ЦАП 6 подключен к входу функционального преобразователя 7, выход которого является выходом устройства, при этом третий выход блока 2 регистров сдвига соединен с вторым βθ входом сумматора 3, а второй выход подключен к второму входу делителя

4. Выход двухпорогового компаратора

8, вход которого соединен с вторым выходом блока 2 регистров сдвига, 35 соединен через ключ 9 с тактовым входом дополнительного регистра 5 сдвига, при этом выход генератора импульсов подключен к тактовым входам АЦП 1, блока 2 регистров сдви- 40 га непосредственно, а к второму входу ключа 9 через элемент 10 задерж- ки.

Блок 2 регистров сдвига состоит из трех последовательно включенных 45 регистров памяти и двух соответственно включенных элементов задержки.

Устройство работает следующим об разом.

Перед началом работы на основании 50 априорных сведений о средней частоте диапазона измерений £_Ср выбирается и устанавливается частота следования нальный преобразователь 7 коэффициент 1/2^1^. Исходя из заданной точности измерений, выбираются и устанавливаются пороги срабатывания и двухуровневого компаратора 8 при значении амплитуды А© входного сигнала р₍ =О₀, р_г= - р,, где 0 < I .

Функциональный преобразователь выполняет операцию

где Щ - мгновенные значения входного напряжения. Контролируемое напряжение поступает на информационный вход АЦП 1, который с периодом Т_о производит преобразование мгновенных значений входного напряжения в двоичные коды сигналов UJ. Эти сигналы поступают на информационный вход блока 2 регистров сдвига. В установившемся режиме на первом, втором и третьем выходах блока 2 регистров сдвига присутствуют сигналы Uj, и U| соответственно, сигналы и U(поступают соответственно на первый и второй входы сумматора 3, на выходе которого появляется сигнал 44= (U з + U () , поступающий на первый вход делителя 4. На второй вход делителя 4 подается сигнал 1¾ . Делитель 4 осуществляет деление с учетом коэффициента 1/2, в результате на информационном входе дополнительного регистра 5 сдвига появляется сигнал (U3 + ^)/211^.

Одновременно с этим сигнал поступает на вход двухуровневого компаратора 8, который при выполнении одного из условий U₂ < Р_г=-С/А₀или 7 Р, = 0(>А_Л выдает высокий потенциал на управляющий вход ключа 9, в результате чего задержанный в элементе 10 задержки на время вычислений (Uj + U|)/2Ug тактовый импульс переписывает результат деления в дополнительный регистр 5 сдвига. На выходе устройства в аналоговой форме появляется сигнал, соответствующий значению частоты тактовых импульсов ^fo⁼ I; ^4fcr где Т_о — эталонный промежуток времени. Вычисляется и вводится в функцио¹

2ίΤ₀ arccos ί_^υ<_

2U₂

При поступлении на тактовый вход

АЦП 1 очередного ийпульса формируется новая выборка и происходит сдвиг

1626 177 информации в блоке 2 регистров сдвига. Все указанные операции повторяются, на выходе делителя 4 появляется код, равный (U^ + 1^)/211^.

Если при проверке в двухуровневом компараторе 8 условий U₂<rP₂ = - (УА₀и U2 > = С/ Л_о ни одно из них не выполняется, го разрешающий потенциал на первом управляющем входе ключа 9 не появляется и результат деления в дополнительный регистр 5 сдвига не записывается, а на выходе устройства сохраняется результат измерения, полученный в предыдущем интервале опроса.

Таким образом, введение в устройство цепи, исключающей прохождение на выход устройства недостоверных результатов измерений и результатов измерений, содержащих большие погрешности, повышает по сравнению с известным точность измерения частоты гармонических сигналов.

Claims

Формула изобретения

Устройство для измерения частоты гармонического сигнала, содержащее последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь, функциональный преобразователь, выход которого является выходом устройс — на, последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, блок регистров сдвига, сумматор и делитель, второй вход которого подключен к второму выходу блока регистров сдвига, а также генератор импульсов, при атом второй вход сумматора соединен с третьим выходом блока регистров сдвига, является входом устройства, тактовый вход которого объединен с выходом генератора импульсов и тактовым входом аналого-цифрового 15 преобразователя, информационный вход аналого-цифрового преобразователя является входом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него 20 введены элемент задержки, последовательно включенные двухуровневый компаратор, ключ и дополнительный регистр сдвига, информационный вход которого соединен с выходом делителя, а выход — с входом цифроаналогового преобразователя, при этом вход двухуровневого компаратора подключен к второму выходу блока регистров сдвига, а второй вход ключа соединен через элемент задержки с выходом генератора импульсов.