Устройство для определения частоты гармонического сигнала

(51) 5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВТО МУ СВИДЕТЕЛЬСТВ ункциональ деления час(56) Авторское свидетельство СССР В 1275309, кл. 0 01 й 23/00, 1986.Авторское свидетельство СССР М 1185260, кл. О 01 Я 23/00, 1984.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТЫ ГАРМОНИЧЕСКОГО СИГНАЛА (57) Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения частоты гармонического сигнала за время, меньшее периода измеряемого сигИзобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения частоты гармонического сигнала за время, меньшее периода измеряемого сигнала.Целью изобретения является повышение точности определения частоты гармонического сигнала.На чертеже представлена фная схема устройства для опретоты гармонического сигнала.Устройсво содержит последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь 1, регистры 2,3 и 4 памяти, а также сумматор 5, делитель 6, блок 7 запрета, цифроаналоговый преобразователь 8, функциональный преобразователь 9 и последовательно соединенные генератор 10 импульсов и первый и второй блоки 11 и 12 задержки, блоки 13, 14, 15 определения абсолютной величины, блок 16 выбора максинала. Цель изобретения - повышение точности определения частоты гармонического сигнала, Достигается эа счет введения в устройство блока 16 выбора максимального значения, масштабного усилителя 17, блока 18 сравнения двух чисел, блока 7 запрета, блоков 13,14,15 определения абголютной величины и образования новых функциональных связей. Устройство, кроме того, содержит аналого-цифровой преобразователь 1, регистры 2,3,4 памяти, сумматор 5, делитель 6, цифроаналоговый преобразователь 8, функциональный преобразователь 9, енератор 10 импульсов и блоки 11,12 эадер жки, 1 ил,мального значения, масштабный усилитель 17 и блок 18 сравнения двух чисел, выход которого соединен со вторм входом блока 7 запрета, при этом выход генератора 10 льсов соединен с управляющими входами аналого-цифрового преобразователя 1 и третьего регистра 4, выходы первого и второго блоков 11 и 12 задержки соединены соответственно с управляющими входами регистров 3 и 2, выходы первого и третьего блоков 13 и 15 определения абсолютных величин соединены с входами блока 16 выбора максимального значения, а выход второго блока 14 определения абсолютной величины соединен со вторым входом блока 18 сравнения двух чисел, первый вход которого соединен через масштабный усилитель 17 с выходом блока 16 выбора максимал ьного значения, при этом выход первого регистра 2 памяти соединен со входом первого блока 13 определения абсолютной ееличи 1691765ны и первым входом сумматора 5, выходкоторого через последовательно соединенные делитель б, блок 7 запрета,цифроаналоговый преобразователь 8 ифункциональный преобразователь 9 соединен с выходом устройства, выход второгорегистра 3 памяти соединен со вторым входом делителя 6 и входом второго блока 14определения абсолютной величины, а вы ход третьего регистра 4 памяти - со вторым. входом сумматора 5 и входом третьего блока 15 определения абсолютной величины,Блоки 13,14,15 определения абсолютной величины могут быть выполнены в видей-разрядных повторителей, в которых в выходном сигнале отсутствует знаковый разряд, блоки 5,6,9,17 могут быть выполнены наПЗУ, блок 18 - на микросхеме типа 530 СП 1,блок 7 - на О-триггерах, а блок 16 - на530 КП 1.Устройство для определения частотыгармонического сигнала работает следующим образом.На аналоговый вход аналого-цифровогопреобразователя 1 поступает контролируемый сигнал, Преобразователь 1 производитпреобразование мгновенных значений амплитуды контролируемого сигнала в цифровой код в моменты прихода импульсов сгенератора 10. Генератор 10 вырабатываетимпульсы с периодом повторения, равнымт. Регистры 2,3 и 4 памяти образуют трехразрядный регистр сдвига, в который записываются цифровые коды трех мгновенныхзначений амплитуды контролируемого сигнала, следующих через эталонные интервалы времени т . Для правильного перемещения информации в укаэанном регистре сдвига используются блоки 11 и 12задержки,Сумматор 5 осуществляет суммир.вание чисел, записанных в регистры 2 и 4, аделитель 6 делит эту сумму на число, заг 1 псанное в регистр 3.Блоки 13 и 15 определяют абсолютныевеличины чисел, записанных в регистры 2 и4, а блок 16 выбирает максимальное значение О из этих абсолютных величин. Масштабный усилитель 17 формирует иа своемдвыходе число , О, где д - относи 2 лЛтттельная погрешность измерения амплитудыс помощью преобразователя 1, Л 1 - требуемая абсолютная погрешность определения частоты гармонического .сигнала.Величины д, Лт и т являются постояннымии заданными. Блок 18 сравнивает сформированное усилителем 17 число с абсолютной величиной О числа, записанного в5 10 20 дрегистр 3, Если О 2,О, га на2 тЛ 1 гвыходе блока 18 формируется потенциал,закрывающий блок 7 запрета, т,е, сигнал свыхода делителя 6 ие проходит иа вход цифроаналогового преобразователя 8, а на выходе блока 7 запоминается цифровой код, полученный на выходе делителя 6 при поедыдущем процессе измерения частоты, В этом случае блок 7 запрета откроется при поступлении с генератора 10 на управляющий вход преобразователя 1 следующего импульса, когда в регистры 4,3 и 2 будут записаны цифровые коды второго, третьегс и четвертого фиксированных мгновенных значений амплитуды контролируемого слгнала.В случае открытого блока 7 запрета цифровой код результата, полученного на выходе делителя 6, преобразуегся с помощью преобразователя в аналоговый сигнал, который обрабатывается функциональным преобразователем 9 по закону эгссоз2 лт 25 (х/2) .Таким образом, на выходе функционального преобразователя 9 формируется сигнал, амплитуда которого равна значениючастоты входного гармонического сигнала.Блоки 5 - 9 и 13 - 18 представляют собой вычислитель.Формула изобретения Устройство для определения частотыгармонического сигнала, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, первый и второй блоки задер,кки, последовательно соединенные аналэгоцифровой преобразователь, первый, второй, третий регистры памяти, сумматор,первый вход которого соединен с выхсдом первого регистра памяти, второй вход - с выходом третьего регистра памяти, а выход - с первым входом делителя, второй вход которого соединен с выходом второго регистра памяти, и последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь и функ - циональный преобразователь, причем выход генератора импульсов соедииг.н с управляющими входами аналого цифрового преобразователя и третьего регистра памяти, а выходы первого и второго блоков задержки соединены с управляющимивходами второго и первого регистров г 1 амятл соответственно, о т л и ч а ю щ е е с я гем,что, с целью повышения точности определения частоты. в него введены блок в Лора максимального значения,ма;штабиый усилитель, блок сравнения двух чиссл, блозапрета и первый, второй и третий бЬоки определения абсолютной величины, входывтор Б,Фельдман Т Корректор О,ципл Заказ 3925 Тираж Подписное ВЯИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина,которых соединены соответственно с выходами первого, второго и третьего регистров памяти, входы блока выбора максимального значения соединены с выходами первого и третьего блоков определения абсолютной величины, информационный вход блока запрета соединен с выходом делителя, а выход - с входом цифроаналогового преобразователя, при этом выход второго блока определения абсолютной величины соединен со вторым входом блока сравнения двух чисел, первый вход которого сое динен через масштабный усилитель свыходом блока выбора максимального значения, а выход - со вторым входом блока запрета,