Устройство для измерения гармонического сигнала

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскик Социалистических Республик(22) ЗаЯвлено 26.10.76 (21) 2417022/18-09 исоединением заяв осуда венныи комитетССРи изобретенииоткрытий(23) Приори Опубл Лед овано 15.04 юллетень14 сания 1504.79(54) УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ ГАРМОНИЧЕСКСИГНАЛА ми ЦП 1Изобретение относится к импульснойи измерительной технике и предназначено для измерения гармонических сигналов с флюктуирующим периодом сигнала на фоне шумов, 5Известно устройство для измерениягармонического сигнала, содержащееаналого-цифровой преобразовательАЦП), генератор импульсов, сумматор,первый выход которого подключен к 10входу блока промежуточной памяти,выход которого подключен к первомувходу сумматора, второй выход которогоподключен к первому входу сумматора,выход которого подключен к .первому 15входу блока индикации 11) .Однако известное устройство характеризуется значительными погрешностями измерения,Целью изобретения является повышение точности измерения.Для этого в устройство для измерения гармонического сигнала, содержащее аналого-цифровой преобразователь(АЦП), генератор импульсов, сумматор, первый выход которого подключен к входу блока промежуточной памяти, выход которого подключен к первому входу сумматора, второй выходкоторого подключен к первому входу З 0 блока индикации, введены управляющий блок и последовательно соединенные формирователь, первый счетчик, буферный каскад и второй счетчик, при этом выход второго счетчика подключен к первому входу АЦП, к управляющему входу второго счетчика и к входу управляющего блока, выход которого подключен к второму входу блока индикации, выходы генератора импульсов подключены к счетным входам соответствующих счетчиков, а вход фор рователя соединен с вторым входом А выход которого подключен к второму входу сумматора,На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - графики напряжений.Устройства,для измерения гармонического сигнала содержит аналого-цифровой преобразователь АЦП 1, генератор 2 импульсов, сумматор 3, первый выход которого подключен к входу блока 4 промежуточной памяти, выход которого подключен к первому входу сумматора 3, второй выход которого подключен к первому входу блока индикации 5, управляющий блок 6 и последовательно соединенные формирователь 7, первый счетчик 8, буферный каскад65 9 и второй счетчик 10, Выход второго счетчика 10 подключен к первому входу АЦП 1 к управляющему входу второго счетчика 10 и к входу управляющего блока 6, выход которого подключен к второму входу блока 5, выходы генератора 2 импульсов подключены к счет ным входам счетчиков 8 и 10, а вход формирователя 7 соединен с вторым входом АЦП 1, выхоц которого подключен к второму входу сумматора 3.Устройство работает следующим об- О разом.Формирователь 7 формирует в начале каждого периода детерминированного сигнала короткий импульс 04 И) (см. фиг. 2). Этим импульсом число из первого счетчика 8 в параллельном коде перезаписывается в буферный каскад 9, В течение каждого периода детерминированного сигнала счетчик 8 заполняется импульсами генератора 2 с частоУ 20 той о . редполагается, что период сигнала флюктуирует медленно, т.е. что соседние периоды незначительно отличаются один от другого. Тогда при обработке сигнала 1-го периода используется значение ( -1)-го периода, хранящееся в буферном каскаде и равное соответственно=Т огде Т- значение ( % -1)-го перио- Э 0 даПусть П -количество точек усреднения за период сигнала.В начале каждого периода информация иэ буферного каскада 9 заносится З 5 параллельно во второй счетчик 10, на счетный вход которого поступают импульсы частотой И Ео с другого выхода генератора 2. Когда количество импульсов,. поступивших на этот вход, 40 станет равным 41 , второй счетчик 10 вырабатывает строб, который подается на запуск АЦП 1. Момент появления первого строба запуска АЦП 1-го периода определяется из равен ства=иУЭтот строб подается также на управляющий вход счетчика 10 и в момент Тв счетчик 10 опять заносится 60 число, равное М а на вход поступают импульсы частоты 10 . За период детерминированного сигнала получаем таким образомимпульсов напряжения 0 й) для запуска АЦП 1 (см.фиг. 2). Перезапись из счетчика 8 в буферный каскад 9 происходит в начале каждого периода сигнала последним из двух импульсов 01 й) или п.-ым. импульсом О Й)При изменении периода сигнала изме 60 няются и моменты появления стробов запуска АЦП 1 но значения фазовых углов с(не изменяются, т,е,( .: - "жабо " - жабо .1 ТиПоэтому сумматор складывает значения сигнала, поступающие иэ АЦП 1 в моменты 1 с , соответствующие одному и тому же фазовому углу периода сигнала, Этим устраняется нестационарность процесса, обусловленная флюктуацией периода сигнала за время накопления.После каждого цикла измерения, равного одному периоду сигнала, накопленные за предыдущие периоды значения сигнала заносятся в блок 4. При новом цикле измерения значения амплитуды сигнала, поступающие из АЦП 1 и соответствующие фазовым углам оС 1, складываются со значениями, хранящимися в блоке промежуточной памяти 4 и соответствующими также углам сСКоличество точек усреднения за период сигнала выбирается согласно теореме Котельникова. Количество усредняемых периодов щ зависит от отношения сигнал/помеха на входе устройства и вероятности правильного обнаружения сигнала. Так как сигнал когерентен, то мощность сигнала в процессе накопления Р ш , мощность некогерентного шума Р -в , поэтому отношение мощностейПосле и накопленных периодов информация с выхода сумматора 3 подается на первый вход блока индикации 5. Работу всего устройства синхронизирует блок 6.Формула изобретенияустройство для измерения гармонического сигнала, содержащее аналогоцифровой преобразователь (АЦП), генератор импульсов, сумматор, первый выход которого подключен к входу блока промежуточной памяти, выход которого подключен к первому входу сумматора, второй выход которого подключен к первому входу блока индикации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, введены управляющий блок и последовательно соединенные формирователь, первьй счетчик, буферный каскад и второй счетчик, при этом выход второго счетчика подключен к первому входу АЦП, к управляющему входу второго счетчика и к входу управляющего блока, выход которого подключен к второму входу блока индикации, выходы генератора импульсов подключены к счетным входам состветствующих счетчиков, а вход формирователя соединен с вторым входом АЦП, выход коб 57 б 45 торого подключен к второму входу сумматора. Источники информации, принятыево внимание при экспертизе Составитель Э. Гилинскаяор А. Зиньковский Техред М,Петко Корректор мчик Тираж 774 дарственного ко изобретений и о ква, Ж, Рауш писно д. 4 5 лиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 аказ 1825/59 ЦНИИПИ Го по дела 113035, М1. Александров М.А. и др. Анализ цифровых систем обработки квазигармонического сигнала в диапазоне частот. Радиотехника и электроникаф, 9 7, 1976, с. 1472-1479. Пмитета СССРкрытийкая наб.,