Способ определения частоты синусоидального напряжения

)5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР итетКРЫТИЯМ ИЗОБ ЛЬСТВУОТЬ Изобре тричедля опьного ьнОСти ским измер ределени сигнала за одного пер Цель и, 2 поясняетс точно овыш сти определ На фиг.сущность спосо НЫй СИГНаЛ Овхжения на произ- висящий от часОс= Овх е11 М) 0 -О,+О Ф В 02 = Ос Овх(71) Белорусский политехнический ин(56) Авторское свидетельство СССРЬЬ 1471145, кл. 6 01 К 23/06, 1986.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАССИНУСОИДАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИ ение относится к эл ниям и предназначен частоты синусоид время, меньшее длит ба,Исходный синусоида сдвигают в сторону опер вольный, в общем случае таты в, угол а(фиг, 1) Операцию сдвига выполняют таким об- раЗОМ, ЧТОбЫ аМПЛИтуДЫ ИСХОДНОГО Овх,макс И СДВИНУТОГО Ос 1 макс СИГНаЛОВ На ВСЕХ ЧаСтОбЫЛИ раВНЫ Овх.макс = Ос 1 макс.Значение угла а выбирают по двум крииям: допустимой погрешности и быстро(57) Изобретение относится к эл ским измерениям и предназначено ределения частоты синусоид сигнала эа время, меньшее длит одного периода, Цель изобре повышение точности - достига счет формирования двух ортого гармонических напряжений слож вычитанием входного и задержанн сительно входного синусоидальны жений. 2 ил. ектричедля опального ельности тения ется за нальных ением и ого отнох напрядействию измерения, Минимальная погрешность измерения обеспечивается при угле а, близком к л/2 для заданной частоты, являющейся средним значением диапаЭона измерения, за счет выравнивания амплитуд дополнительных сигналов. Максимальное быстродействие измерения достигается при угле а, близком к О. Поэтому оптимальный угол а находится в диапазоне от 0 до л/2, а его установленное значение выбирают в зависимости от того, какой из критериев является определяющим.Напряжения 01 и 02 формируют из ис, )дного сигнала Овх и сдвинутого по отношению к нему без изменения амплитуды на произвольный угол а сигнала Ос по соотношениям;1688183 Уравнения (3) (4) разрешают относительно Оп 1 и Оп 22 2 011 022 - 021 012022 - 021 2 021 012 - 011 022Иг - 011 В уравнении(б) Оп 1 и Ощг заменяютг 2их значениями из выражений (7). После несложных преобразований, с учетом, что в=2 лг, получают выражение для определения частоты синусоидального сигнала: 011= Ои 3 пэвкОг 1= Оы соз от,х 2 ЛХ 1 022 ъ (012 ОБ 1 - 012 О 031 ( 032 - 01 ) - 011 (для его ТСя Онныи интервал времени; мгновенные значения перво- ванного напряжения, измерез эталонный интервал 2 = Огп 1 33 г 1(М+ Ф Ь Т ) мгновенные значения второ- ванного напряжения, измерез эталонный интервал 2 = Ощг соз(м+ й Ьт.(4 Предлагае тоты синусоид нию с извес ТОЧНОСТЬ, П лЛ ме ду н ми для вычис зависит от час п 1 ЗЬ МТИнений (3) иях (4) заменяют значениями из ур Форм э изобретения 4 Способ определения частоты синусоидэльного напряжения по результатам одновременных измерений значений в начале и в конце эталонного интервала времени двух 5 О ортогональных гармонических напряжений,сформированных из входного напряжения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, ортогональные гармонические напряжения формируют сложением и вычитанием входного и задержанного относительно входного синусоидальных напряжений, а частоту определяют по выраже- нию Лт (5 еделякг урэвне ИЙ ПОЛг= Ог 1 соз а Л тПоскольку амплитуды сигналов Овх и Ос равны на всех частотах, дополнительные сигналы 01 и 02 всегда являются диагоналями ромба, образованного векторами Овх и Ос, в связи с чем угол между векторами В 1 и Ог составляет гг/2 и не зависит от фазового сдвига а между Овх и Ос, а следовательно, и от частоты исходного сигнала. Для произвольного момента времени т, соответствующего началу эталонного интервала Л т, мгновенные значения первого 01 и второго 02 сигналов равны (фиг. 2);Гдв О 1, Оп 12 - аМПЛИтУДЫ СООтВЕтСтВЕННО первого и второго сформированных сигналов; м - угловая частота.Мгновенные значения напряженимомента времени т+ Ь 1, соответствуюконцу эталонного интервала, определякак Выражениз четырех устными являюние этойИ ВЫПОЛНЯЮТности,В выражеОпа соз в т их ия (3), (4) образуют системуавнений, в которых неизветСяа, ОпЬ 2, ВЬТ. РЕшЕ- системы относительно в следующей последователь 021 ОИ 012= 011 соз ЖЛт+ -- 3 и ФЛтЬдг 2=021 созвЛт.31 п 011 0.2 Ов 1Из первого уравнения (5) опр 31 п мЛт и подставляютво второе ние. После несложных преобразова учают О 02(012" О, соз вЛт), 021 Од 1 25 где Лт - этал 011, 012 -го сформиро ренные че времени; О 21, 022 -го Сф рмиро ренные че 35 времени.мый способ определения часального сигнала по сравнетным имеет повышенную оскольку фазовый сдвиг епосредственно изменяемыления частоты сигналами не таты исходного сигнала,1688183 6 1х У х агссов 0220 д 012-0 Ь - 0 ц 0 ц 0 Ь 2 - 03 031(012-01) -0 Ь(Яг -031) где Лт - эталонный интервал времени;011, 012, 021, 022 - мгновенные значения сформированных ортогональных напряжений.