SU1762273A1 - Meter of time constant of first order aperiodic unit - Google Patents

Meter of time constant of first order aperiodic unit Download PDF

Info

Publication number
SU1762273A1
SU1762273A1 SU904789783A SU4789783A SU1762273A1 SU 1762273 A1 SU1762273 A1 SU 1762273A1 SU 904789783 A SU904789783 A SU 904789783A SU 4789783 A SU4789783 A SU 4789783A SU 1762273 A1 SU1762273 A1 SU 1762273A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
unit
inputs
input
analog storage
output
Prior art date
Application number
SU904789783A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Николаевич Лупенко
Original Assignee
Тернопольский Филиал Львовского Политехнического Института Им.Ленинского Комсомола
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 Тернопольский Филиал Львовского Политехнического Института Им.Ленинского Комсомола filed Critical Тернопольский Филиал Львовского Политехнического Института Им.Ленинского Комсомола
Priority to SU904789783A priority Critical patent/SU1762273A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1762273A1 publication Critical patent/SU1762273A1/en

Links

Abstract

Применение устройство относитс  к измерительной технике и автоматике и предназначено дл  использовани  в составе информационно-измерительных систем и автоматизированных систем управлени  технологическими процессами Сущность изобретени  устройство содержит входную клемму (1) клемму запуска (2), блок управлени  (3) два аналоговых запоминающих блока (4 5), два интегратора (6,7), четыре масштабных блока (8-11) два блока вычитани  (12 13) блок делени  (14) индикатор (15) с соответствующими св з ми 2 ипThe use of the device relates to measurement technology and automation and is intended for use as part of information-measuring systems and automated process control systems. The essence of the invention the device contains an input terminal (1) start terminal (2), a control unit (3) two analog storage units (4 5), two integrators (6,7), four scale blocks (8-11), two subtractors (12 13), a dividing unit (14), an indicator (15) with corresponding links 2 un

Description

Изобретение относитс  к области измерительной техники и автоматики и предназначено дл  использовани  в составе информационно-измерительных систем и автоматизированных систем управлени  технологическими процессамиThe invention relates to the field of measurement technology and automation and is intended for use in the composition of information-measuring systems and automated process control systems.

Известно устройство дл  измерени  коэффициента затухани  переходных процессов (величины, обратной посто нной времени), содержащее входную клемму, ре- зистивно-емкостный четырехполюсник и индикатор (1).A device for measuring the extinction coefficient of transients (magnitude, inverse time constant) is known, which contains an input terminal, a resistive-capacitive two-port network, and an indicator (1).

При этом в качестве измерител  временных интервалов используетс  осциллограф , который не обеспечивает высокой точности, быстродействи  и автоматизации измеренийIn this case, an oscilloscope is used as a time interval meter, which does not provide high accuracy, speed and automation of measurements.

Наиболее близким к за вл емому техническому решению  вл етс  измеритель посто нной времени апериодического звена первого пор дка (2), содержащее входную клемму, клемму запуска, аналоговый запоминающий блок блок иычитани , блокThe closest to the claimed technical solution is the first-order aperiodic link constant time meter (2), which contains an input terminal, a start terminal, an analog storage unit, and a read unit, a unit

делени , индикатор интегратор и блок управлени division indicator integrator and control unit

Недостатком известного устройства  вл етс  ограниченна  область применени , т.к оно служит дл  исследовани  только экспоненциально спадающих сигналов видаA disadvantage of the known device is the limited scope, since it serves to study only exponentially falling signals of the form

(L

СWITH

U(t) A. eU (t) A. e

А а тA t

Целью изобретени   вл етс  расширение области применени  з  счет исследовани  как экспоненциально спадающих, так и экспоненциально возрастающих сигналовThe aim of the invention is to expand the field of application by examining both exponentially decaying and exponentially increasing signals.

На фиг 1 представлена блок-схема з- мерител  посто нной времени апериоди „- ского звена пеового пор дка (в дальнейшем -измеритель), на фиг 2 приведены диаграммы , по сн ющие принцип работы измерител .Fig. 1 shows the block diagram of the measurer of the constant time of the aperiodic link of the first order (hereinafter, the measurer), Fig. 2 shows diagrams explaining the principle of the measurer.

Измеритель содержит входную клемму 1, клемму 2 запуска блок 3,по влени , дваThe meter contains the input terminal 1, the launch terminal 2, the block 3, occurrence, two

:Yu

КЭ CE

N ыN s

аналоговых запоминающих блока 4 и 5, два интегратора 6 и 7, четыре масштабных бло- кз 8,9,10.11, два блока 12 и 13 вычитани . 5лок 14 делени , индикатор 15analog storage blocks 4 and 5, two integrators 6 and 7, four large-scale blocks 8.9, 10.11, two blocks 12 and 13 subtraction. 5klok 14 division, indicator 15

Входна  клемма 1 соединена с сигнальными входами аналоговых запоминающих блоков 4 и 5 и интеграторов 6 и 7. Выходы аналоговых запоминающих блоков 4 и 5 через масштабные блоки 8 и 9 соответственно подключены к первому и второму входам блока 12 вычитани , а выходы интеграторов б и 7 через масштабные блоки 10 и 11 соответственно подключены к первому и второму входам блока 13 вычитани . Выходы блоков 12 и 13 вычитани  соединены соответственно с первым и вторым входами блока 14 делени , выход которого св зан с сигнальным входом индикатора 15. Клемма 2 запуска подключена к входу блока 3 управлени , первый, второй, третий, четвертый и п тый выходы которого подключены к управл ющим входам соответственно аналоговых запоминающих блоков 4 и 5, интеграторов б и 7 и индикатора 15, а шестой выход блока 3 управлени  св зан с входами сброса интеграторов 6 и 7.Input terminal 1 is connected to the signal inputs of analog storage units 4 and 5 and integrators 6 and 7. The outputs of analog storage units 4 and 5 are connected through the scale units 8 and 9 to the first and second inputs of the subtraction unit 12, and the outputs of integrators b and 7 through scale units 10 and 11, respectively, are connected to the first and second inputs of subtracting unit 13. The outputs of subtraction blocks 12 and 13 are connected respectively to the first and second inputs of dividing unit 14, the output of which is connected to the signal input of indicator 15. Start terminal 2 is connected to the input of control unit 3, the first, second, third, fourth and fifth outputs of which are connected to the control inputs, respectively, of the analog storage units 4 and 5, the integrators b and 7 and the indicator 15, and the sixth output of the control unit 3 is connected to the reset inputs of the integrators 6 and 7.

Принцип работы измерител  основан на проведении вычислительных операций с выходным сигналом апериодического звена при подаче на его вход скачкообразного воздействи  в виде единичной ступенчатой функции. В этом случае переходный процесс апериодического звена первого пор дка описываетс  выражением:The principle of operation of the meter is based on performing computational operations with the output signal of the aperiodic link when applying to its input a discontinuous action in the form of a single step function. In this case, the first-order aperiodic transition is described by the expression:

U(t) А(1 - еU (t) A (1 - e

-t / -t /

где U(t) - зависимость напр жени  (выходного сигнала) на выходе апериодического звена первого пор дка при подаче на его вход воздействи  в виде единичной ступенчатой функции;where U (t) is the dependence of the voltage (output signal) at the output of the first-order aperiodic link when an input is applied to its input in the form of a single step function;

А U(«) - установившеес  (асимптотическое ) значение выходного сигнала апериодического звена; t - врем , г- посто нна  времени апериодического звена первого пор дка.And U («) - steady (asymptotic) value of the output signal of the aperiodic link; t is the time, r is the constant of the first order aperiodic link time.

Интеграл от выражени  (1) на интервале времени от нул  до t равен:The integral of expression (1) over the time interval from zero to t is equal to:

/ U (t)dt / А( 1 )dt / U (t) dt / A (1) dt

ооoo

А t - А г 4- А 7 е А t - r«U ( t ) А t - А г 4- А 7 е А t - r «U (t)

Значени  интеграла (2) дл  моментов времени t ti и t2 t2 сое гап  г систему уравнений:The values of the integral (2) for the moments of time t ti and t2 t2 are soe gp g the system of equations:

/ U(t)dt А ti -г U(ti)/ U (t) dt A ti-g U (ti)

1one

U (t) dt А 12 - г U (t2 ). (3)U (t) dt A 12 - g U (t2). (3)

Из первого уравнени  системы (3) сле10From the first equation of the system (3) after 10

дуетblowing

A A

U(t )dt +r U (12)U (t) dt + r U (12)

titi

(4)(four)

После подстановки (4) во второе уравнение (3) в результате преобразований определ етс  искома  посто нна  времени:After substituting (4) into the second equation (3), the transformations determine the desired time constant:

г еg e

ti / U( t) dt - t2 / U (t) dt ГЧГ ТТГРТГ7 и (t2)ti / U (t) dt - t2 / U (t) dt HCG TTGRTG7 and (t2)

(5)(five)

Выражение (5) лежит в основе работыExpression (5) underlies the work

25 предлагаемого измерител .25 proposed meter.

Измеритель работает следующим образом .The meter works as follows.

В момент включени  измерител  блок 3 управлени  формирует импульс Ue (см.At the moment of switching on the meter, the control unit 3 generates a pulse Ue (see

30 фиг,2) сброса, который устанавливает интеграторы 6 и 7 в нулевое состо ние.30 of FIG. 2) a reset, which sets integrators 6 and 7 to the zero state.

Входное напр жение U(t)(cM. фиг.2), которое представл ет собой выходной сигнал апериодического звена первого пор дкаThe input voltage U (t) (cM. Fig. 2), which is the output signal of the first-order aperiodic link

35 при подаче на его вход скачкообразного воздействи  в виде единичной ступенчатой функции, через входную клемму 1 поступает на входы аналоговых запоминающих блоков 4 и 5 и интеграторов 6 и 7.35 when a jump action is applied to its input in the form of a single step function, through the input terminal 1 it enters the inputs of the analog storage units 4 and 5 and the integrators 6 and 7.

40 В момент времени t 0 блок 3 управлени  включает интеграторы 6 и 7, подава  на них управл ющие напр жени  1)з и U4, соответственно (фиг.2). Интегратор 6 интегрирует входной сигнал в течение времени40 At time t 0, control unit 3 turns on integrators 6 and 7, applying control voltages 1) C and U4 to them, respectively (Fig. 2). Integrator 6 integrates the input over time.

45 0-ц и запоминает значение интеграла45 0-c and remembers the value of the integral

/ U(t)dt./ U (t) dt.

5050

5555

В момент времени ti блок 3 управлени  формирует импульс Lh, который поступает на аналоговый запоминающий блок 4, который фиксирует значение напр жени  U(ti).At time ti, the control unit 3 generates a pulse Lh, which is supplied to the analog storage unit 4, which captures the value of the voltage U (ti).

Интегратор 7 интегрирует входной сигнал в течение времени О-т.2, так что в момент t2 на его выходе формируетс  величинаThe integrator 7 integrates the input signal during the time O-t.2, so that at the time t2, the value of its output is generated

t2t2

/ U ( t ) dt/ U (t) dt

В момент времени t2 блок 3 управлени  выдает управл ющий импульс U2 (фиг.2), который поступает на аналоговый запоминающий блок 5, который фиксирует значение напр жени  U(t2).At time t2, the control unit 3 issues a control pulse U2 (FIG. 2), which is supplied to the analog storage unit 5, which captures the value of the voltage U (t2).

Выходные напр жени  аналоговых запоминающих блоков 4 и 5 и интеграторов 6 и 7 поступают на входы масштабных блоков 8,9,10,11 соответственно. Коэффициенты передачи масштабных блоков 8,9,10,11 соответственно пропорциональны интервалам времени Ks t2. Kg ti, Кю t. .The output voltages of analog storage units 4 and 5 and integrators 6 and 7 are fed to the inputs of scale units 8, 9, 10, 11, respectively. The transfer coefficients of the scale blocks 8,9,10,11 are respectively proportional to the time intervals Ks t2. Kg ti, Kyu t. .

Величины ti и t2 завис т от диапазона измерени  посто нной времени. В интеграторах 6 и 7 они соответственно определ ют верхний предел интегрировани .The values of ti and t2 depend on the measurement range of a constant time. In integrators 6 and 7, they respectively determine the upper limit of integration.

С выходов масштабных блоков 8 и 9 сигналы поступают соответственно на пр мой и вычитающий входы блока 12 вычитани , на выходе которого формируетс  значение знаменател  выражени  (5), а с выходов масштабных блоков 10 и 11 соответственно на вычитающий и пр мой входы блока 13 вычитани , на выходе которого формируетс  значение числител  выражени  (5). Далее выходные сигналы блоков 12 и 13 вычитани  поступают соответственно на входы знаменатель и числитель блока 14 делени , на выходе которого образуетс  сигнал, равный искомому значению посто нной времени.From the outputs of scale blocks 8 and 9, the signals go to the direct and subtracting inputs of subtraction unit 12, the output of which forms the denominator of expression (5), and from the outputs of scaling blocks 10 and 11, respectively, to the subtraction and direct inputs of subtraction unit 13, at the output of which the value of the numerator of expression (5) is formed. Further, the output signals of the subtraction blocks 12 and 13 are received respectively at the inputs of the denominator and numerator of the dividing unit 14, the output of which produces a signal equal to the desired value of the time constant.

В момент времени 15блок 3 управлени  выдает импульс Us (фиг.2) на индикатор 15, под вли нием которого индикатор 15 запоминает и отображает значение величины посто нной времени, поступающее на него с выхода блока 14 делени .At the moment of time 15, the control unit 3 outputs a pulse Us (Fig. 2) to the indicator 15, under the influence of which the indicator 15 stores and displays the value of the value of a constant time received from the output of the division unit 14.

После этого в момент времени te блок 3 управлени  формирует импульс U6 сброса, который, поступа  на входы сброса интеграторов 6 и 7, устанавливает их в исходное состо ние. Цикл измерени  завершилс .After that, at time point te, control unit 3 generates a reset pulse U6, which, arriving at the reset inputs of integrators 6 and 7, sets them to the initial state. The measurement cycle has ended.

Длительность импульсов и и 1)2, управл ющих процессом Фиксировани  в аналоговых запоминающих блоках 4 и 5 должна быть значительно меньше интервалов ti и t2, чтобы за врем  их действи  входное напр жение U(t) практически оставалось неизменным , а, с другой стороны, они должны обеспечить запоминание значений U(ti) иThe duration of the pulses and and 1) 2 controlling the process of Fixing in analog storage blocks 4 and 5 must be significantly less than the intervals ti and t2, so that during their operation the input voltage U (t) practically remained unchanged, and, on the other hand, they must ensure that the values of U (ti) are memorized and

U(t:) с достаточной точностью. Также должно быть выдержано соо гношение между моментами времени г ti.U (t :) with sufficient accuracy. A correlation between the times of time r ti must also be maintained.

Ьлок 3 управлени  предстлтчет собой набор последовательно включенных формирователей импульсов и ждущих мультивибраторов .Block 3 controls the presentation of a series of sequentially connected pulse formers and standby multivibrators.

10ten

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Измеритель посто нной времени апериодического звена первого пор дка, содержащий блок управлени , первый аналоговый запоминающий блок, первыйThe first-order aperiodic level constant time meter containing the control unit, the first analog storage unit, the first интегратор, первый блок вычитани , блок делени , индикатор, входную клемму и клемму запуска, причем входна  клемма подключена к сигнальным входам первого аналогового запоминающего блока и первого интегратора, управл ющие входы которых соединены соответственно с первым и третьим выходами блока управлени , п тый выход которого соединен с управл ющим входом индикатора, сигнальный вход которого соединен с выходом блока делени , первый вход которого соединен с выходом первого блока вычитани , к входу блока управлени  подключена клемма запуска, о т- личающийс  тем, что. с целью расширени  области применени  за счет исследовани  как экспоненциально спадающих, так и экспоненциально возрастающих сигналов , в него введены второй аналоговый запоминающий блок, второй интегратор,the integrator, the first subtraction unit, the dividing unit, the indicator, the input terminal and the start terminal, the input terminal connected to the signal inputs of the first analog storage unit and the first integrator, the control inputs of which are connected respectively to the first and third outputs of the control unit, the fifth output connected to the control input of the indicator, the signal input of which is connected to the output of the dividing unit, the first input of which is connected to the output of the first subtraction unit, is connected to the input of the control unit start-up, t. in order to expand the field of application by examining both exponentially decaying and exponentially increasing signals, a second analog storage unit, a second integrator, четыре масштабных блока и второй блок вычитани , причем шестой выход блока yn- равлели  подключен к входам сброса первого и второго интеграторов, выходы которых соответственно через третий и четвертыйfour scale blocks and a second subtraction block, with the sixth output of the block yn-ravellee being connected to the reset inputs of the first and second integrators, whose outputs are via the third and fourth, respectively масштабные блоки подключены к первому и второму входам второго блока вычитани , выход которого соединен с вторым входом блока делени , входна  клемма подключена к сигнальным входам второго интегратора иthe scale units are connected to the first and second inputs of the second subtraction unit, the output of which is connected to the second input of the division unit, the input terminal is connected to the signal inputs of the second integrator, and второго аналогового запоминающего блока, выходы первого и второго аналоговых запоминающих блоков соответственно через первый и второй масштабные блоки соединены с первым и вторым входами первогоthe second analog storage unit, the outputs of the first and second analog storage units, respectively, through the first and second scale units are connected to the first and second inputs of the first блока вычитани , управл ющие входы вп. рого аналогового запоминающего блока и второго интегратора соединены соответственно с вторым и четвертым выходами блока управлени .subtraction unit, control inputs The analog storage unit and the second integrator are connected respectively to the second and fourth outputs of the control unit.
SU904789783A 1990-02-05 1990-02-05 Meter of time constant of first order aperiodic unit SU1762273A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904789783A SU1762273A1 (en) 1990-02-05 1990-02-05 Meter of time constant of first order aperiodic unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904789783A SU1762273A1 (en) 1990-02-05 1990-02-05 Meter of time constant of first order aperiodic unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1762273A1 true SU1762273A1 (en) 1992-09-15

Family

ID=21495369

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904789783A SU1762273A1 (en) 1990-02-05 1990-02-05 Meter of time constant of first order aperiodic unit

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1762273A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
MD960379A (en) Coriolis apparatus and method for measuring mass flow rate of a process fluid passing therethrough, circuit for measuring the first and the second output signals, method thereof by using the circuit
SU1762273A1 (en) Meter of time constant of first order aperiodic unit
JPH0452902B2 (en)
SU1762272A1 (en) Device for measuring attenuation factor of exponential video pulses
SU1157520A1 (en) Recirculation time-interval counter
SU1624343A1 (en) Device for single pulse energy measurement
SU864251A1 (en) Device for measuring parameters of linear dynamic objects
SU773449A1 (en) Apparatus for measuring temperature
SU1021930A1 (en) Measuring converter
JPS5815866Y2 (en) Calibration device
SU1354209A1 (en) Device for measuring mean square deviation of random process
RU1798727C (en) Method for object phase shift determining
SU851420A2 (en) Device for electric signal differentiation
SU531275A1 (en) Device for converting slowly varying frequency to code
SU563655A1 (en) Tensoresisting instrument for measuring static magnetostriction
SU1418666A1 (en) Device for controlling weight batcher
SU1394149A1 (en) Method of measuring physical quantities
SU622058A1 (en) Arrangement for measuring parameters of control system inertial links
SU920776A1 (en) Device for determining load voltage characteristic slope
SU725113A2 (en) Frequency relay
SU472303A1 (en) Pulse average frequency meter
RU1788429C (en) Device for measuring the length of rolled stock and determining theoretical mass
SU1170365A1 (en) Proportion logarithm digital meter
SU838474A1 (en) Torque loading device
SU565258A1 (en) Device for measuring and fixing frequency change rate in power system