SU785784A1 - Анализатор частотных характеристик - Google Patents

Description

(54) АНАЛИЗАТОР ЧАСТОТНЩ ХАРАКТЕРИСТИК

1

Изобретение относитс  к информационно-измерительной технике и может бытьиспользова но при эксперименталь ном определении частотных характеристик динамических объектов.5

.Известны анализаторы частотных характеристик, содержащие генератор тестового гармонического сигнала,выход которого подключен к исследуемой системе, и вычислитель коэффициентов О Фурье первой гармоники сигнала реакции объекта на испытательный сигнал, вход которого подключен к выходу исследуемой системы 1. В состав вычислител  коэффициентов Фурье вход т 15 согласующее устройство, вход которого  вл етс  входом вычислител  коэффициентов Фурье, два множительных устройства, первые входы Которых подключены к выходу согласующего устрой-20 ства, формирователь опорных функций, выходы которого подключены к вторым входам множительных.устройств, два интегратора, входы которых подключены к выходам множительных устройств,25 блок управлени , св занный с генератором тестового гармонического сигнсша , формирователем опорных функций, интеграторами. С помощью интеграторов осуществл етс  интегрирование ре- 30

зультата произведени  сигнала реакции системы на тестовый гармонический сигнал и опорных функций и cosUJt, в результате чего определ етс  синфазна  и квадратурна  составл ющие сигнала реакции систек«.

Блок управлени  формирует сигналы управлени  параметрами выходного сигнала генератора испытательных сигналов , сигналы управлени -формирователём опорных функций, причем эти сигналы синхронизуютс  с тестовым гармоническим сиг налом генератора, а так же осуществл ет синхронизацию работы отдельных узлов анализатора частотных характеристик в процессе вычислени  коэффициентов Фурье,

Однако отсутствие возможности измерени  сигнала реакции исследуемой системы на любое возмущающее гармоническое воздействие, источник которого не св зан с генератором тестового гармонического сигнала, вход щим в состав анализатора частотных характеристик, сужает область применени  анализатора.

Известен анализатор частотных характеристик , содержащий цифровой генератор тестового гармонического сигнала , выход которого подключен к исследуемой системе, и вычислитель коэффициентов Фурье, вход которого подключен к выходу иссле-цуемой системы 2. Б состав вычислител  коэффициентов Фурье вход т два множительных устройстваf первые входы которых  вл ютс  входом вычислител  коэффициентов Фурье, формирователь опорных функций, выходы которого соединены с вторыми входами множительных устройств, а вход с тактовым выходом цифрового генератора, два интегратора , коды которых подключены к выходам множительных устройств, блок управлени , соединенный с цифровым генератором тестового гармонического ,сигНсша , формирователем опорных функций , интеграторами, тактовый выход цифрового генератора соединен с входом формировател  опорных функций.

Погрешностью этого анализатора частотных характеристик  вл етс  исследование частотных характеристик системы только в режиме, при котором система возбуждаетс  сигналом, формиpyeivttJM цифровым генератором тестового гармонического сигнала.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей.

В предлагаемый анализатор частотных характеристик, содержащий цифровой генератор тестового гармонического сигнала, два множительных блока, первые входы которых соединены с входами устройства, формирователь опорных функций, тактовый вход которого соединен с тактовым выходом цифрового генератора тестового гармонического сигнала, а выходы с вторым вхо дами множительных блоков, два интегратора , первые входы которых соедине ны с выходами множительных блоков, блок управлени , выходы которого соединены с входом установки частоты цифрового генератора и вторыми входаГ4И интеграторов, а вход с тактовым выходом цифрового генератора, введены компаратор, вход которого соединен с входом устройства, блок вычислени  частоты г вход которого подключен к выходу компаратора, а выход к входу установки частоты блока управлени , фop иpoвaтeль синхроимпульсов, вход которого подключен к выходу компаратора , а выход - к установочному входу Формировател  опорных функций.

На чертеже представлена схема устройства ,

анализатор частотных характеристи содержит цифровой генератор I тестового гармонического сигнала, два множительных блока 2 и 3, два интеграто ра 4 и 5, блок управлени  6, включающий в себ  клавишный регистр 7, регистр кода частоты 8 испытательного сигнала, логический блок 9 и счетчик . 10, компаратор И, блок вычислени  частоты 12, формирователь синхроимпульсов 13, фор мировате .ль опорных функций 14, состо щий из счетчиков 15 и 16, посто нных запоминагадих блоков 17 и 18,

Устройство работает следук цнм образом .

„ Существуют два режима работы анали- затора частотных характеристик, В первом режиме цифровой генератор гармонического тестового сигнала 1  вл етс  источником испытательного сигнала, подаваемого на исследуемую систему, причем выход 18 цифрового генератора подключаетс  к входу исследуемой системы , а сигнал реакии системы подаетс  на вход 20 анализатора частотных характеристик,

5 В данном режиме частота испытательного сигнала вводитс  в регистр кода частоты 8 с пог-ющью клавишного регистра 7. Эта частота вводитс  оператором и ее величина определ етс  конQ кретньвли требовани ми эксперимента. Выход 21 регистра кода частоты 8 подключен к входу управлени  частотой 22 цифрового генератора 1. В данном на выходах 23 и 24 интеграторов 4 и 5 формируютс  в

цифровой форме величины синфазной и квадратурной составл ю-лей реакции исследуемого объекта на тестовый гармонический сигнал относительно тестового гармонического сигнала, формируемого цифpoвы 1 генератором 1. В качестве множительных блоков 2 и 3 можно использовать множительные цифро-аналоговые преобразователи .

в качестве интеграторов 4 и 5 можно использовать интгерирующий аналогоцифровой1 преобразователь.

Во втором режиме работы анализатора частотных характеристик Q анализируетс  реакци  системы на воздействие, источник которого не cв зaF с цифровым генератором 1. При этом цифровой генератор 1 служит только как источник тактового сигнала, необходимого дл  формировани  опорных функций, частота и фаза которых должна соответствовать частоте и фазе сигнала прив зки, поступающего на вход п 25 компаратора 11 из исследуемой системы. Компаратор 11 формирует, пр моугольные импульсы, частота и фаза которых соответствует частоте и фазе сигнала прив зки. Блок вычислени  частоты 12 формирует код частоты сигнала прив зки, который поступает в регистр частоты 8 испытательного сигнала блока управлени  6. Из блока управлени  б код частоты подаетс  на вход 22 управлени  40 частотой цифрового генератора 1. В

данном режиме работы анализатора частотньлх характеристик у цифрового генератора используетс  только выход тактовой частоты 26, тактовый сигнал 65 с которого подаетс  на формирователь

опорных функци  14 и счетчик 10 бло|ка управлени  6.

Формирователь опорных функций 14 включает в себ  запомина а ие блоки 17 и 18, хран щие коды опорных функций sinu) t и cost)t, счетчики 15 и 16, на выходе которых формируютс  коды адреса опроса запоминающих блоков 17 и 18 при поступлении на их входы 27 и 28 тактовой частоты из цифрового генератора 1. Частота опорных функций, поступающих на входы 27 и 28 множительных блоков 2 и 3, равна частоте сигнала ппив зки поступающего из исследуемой системи. Фазова  прив зка опорных функп.ий осуществл етс  с пoмolJ ью l синхпонизирующих импульсов, которые с выхода формировател  синхроимпульсов 13, представл ю1чего собой, напримеп, дифферецирующую КС-цепочку, поступают на входы 29 и 30, установки начальной фазы сщресных сигнашов счетчиков 15 и 16. В момент прихода стробируюиих импульсов Из формировател  синхроимпульсов 13, соответствующих нулю фазы сигнала прив зки, синусоидальна  опоона  функци  устанавливаетс  равной нулю, а косинусоидальна  равной единице. После перемножени  сигнала, поступакщего на вход 20 анализатора из исследуемой системы и опорных функций, к интегрированию результата этого произведени , на выходах 23 и 24 интеграторов 4 и 5 формируютс  параметры исследуемого сигнала, т.е. его синфазна  и квадратурна  составл кише, относительно сигнала прив зки подаваемого из исследуемой системы на вход 25 компаратора 11.

Синхронизаци  работы узлов анализатора частотных характеристик в процессе вычислени  осуществл етс  с помощью логического блока 9, блока управлени  6, Врем  измерени ,равное одному периоду измер емого сигнала, определ етс  с помошью счетчика 10, на вход которого подаетс  тактова  частота из цифрового генератора 1,

Логический блок представл ет собой дешифратор, построенный с использованием стандартных элементов И-НЕ, преобразующий содержимое счетчика 10 в управл нюше сигналы, обнул ющие со|держимое интеграторов 4 и 5 в момент начала измерени  и останавливающие процесс интегрировани  по истечении периода испытательного сигнала.

Использование новых элементов-компаратора 11, устройства вычислени  частоты 12, формировател  синхроимпульсов- 13 позвол ет проводить исследование сигналов и измерение частотных систем при возбуждении внеюним

источником, не св занным с анализатором частотных характеристик, проводить исследовани  автоколебательных режимов работы объектов, что значительно расшир ет область применени  анэ.лкзатооов .

15

Claims (1)

1.Патент ФРГ № 24Ь3879, кл. G 06 F 15/34, 1975,

2,Авторское свидетельство СССР 199535, кл. G 05 В 23/02, 1967.