Частотный анализатор

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 958867(51) М. К .6 01 Н 1/06 б 01 М 7/00 Гесударстаеннмй камитет Опубликовано 15.09.82, Бюллетень34Дата опубликования описания 25.09,82по делам изобретений и аткрмтий(71) Заявитель Научно-исследовательский институт интроскопиид) и 4 г,- Г СТОТНЫЛ АНА,ЛИЗАТО 54 ееред схема часИзобретение относится к измерительной технике и может использоваться в информационных системах при вибрационных испытаниях,Наибол близким по технической сущности к п лагаемому является частотный анализатор, содержащий последовательно соединенные триггер, счетчик тактовых импульсов, блок памяти, логическую схему настройки, коммутатор, блок фильтров и подключенный выходом ко второму входу счетчика генератор опорной частоты 1 .Однако этот анализатор характеризуется невысокой точностью аналйза из-за погрешностей, возникающих при изменении час тоты сигнала настройки,Цель изобретения - повышение точности анализа.Указанная цель достигается тем, что частотный анализатор, содержащий последовательно соединенные триггер, счетчик тактовых импульсов, блок памяти, логическую схему настройки, коммутатор, блок фильтров и подключенный выходом к второму входу счетчика генератор опорной частоты, снабжен последовательно соединенными блоком программ, генератором узкополосного сигнала с частотной разверткой и блоком запуска, а логическая схема настройки представляет собой последовательно соединенные таймер, первый регистр времени, делитель, первый сумматор, умножитель, второй сумматор, блок сравнения и блок уставок, второй регистр времени, входом связанный с блоком памяти, выходом - с вторым входом делителя, и третий сумматор, входом соединентв ный с вторым выходом первого регистравремени, выходом - с вторым входом умно- жителя, второй выход блока памяти связан с вторым входом второго сумматора, а выход блока сравнений подключен к входу коммутатора.На чертеже изображена блоктотного анализатора.Частотный анализатор содержит последовательно соединенные триггер 1, счетчик 2 тактовых импульсов, блок 3 памяти, логи ческую схему настройки (не показана), коммутатор 4, блок 5 фильтров и подключенный выходом к второму входу счетчика 2 генератор 6 опорной частоты, последовательно соединенные блок 7 программ, генератор 840 45 50 55 узкополосного сигнала с частотной разверткой, блок 9 запуска. Логическая схема настройки представляет собой последовательносоединенные таймер 10, первый регистр 11времени, делитель 12, первый сумматор 13,умножитель 14, второй сумматор 5, блок16 сравнения и блок 17 уставок, а такжевторой регистр 18 времени, входом связанный с блоком 3 памяти, выходом - с вторым входом делителя 12, и третий сумматор19, входом соединенный с вторым выходомпервого регистра 11, выходом - с вторымвходом умножителя 14, второй выход блока3 памяти связан со вторым входом второгосумматора 15, а выход блока 16 сравненияподключен ко входу коммутатора 4,Частотный анализатор работает следующим образом.На первый вход блока 9 запуска от генератора 8, представляющего собой генератор узкополосной синусоидальной частотыс частотной разверткой, поступает синусоидальный сигнал, частота которого плавноменяется блоком 7 программ,При наличии разрешающего сигнала подругому входу блока 9 запуска положительная часть этого сигнала поступает на входтриггера 1 и преобразуется им в прямоугольные импульсы длительностью, равной первой, большей половине текущего периода.Принимается изменение частоты генератора8 узкополосного сигнала в сторону увеличения частоты.Измерение этой длительности осуществляется счетчиком 2 тактовых импульсовпутем счета числа периодов импульсов,идущих от генератора 6, представляющегособой высокочастотный генератор опорнойчастоты. Полученное значение числа импульсов за половину текущего периода вводитсяв блок 3 памяти.Аналогичным образом вычисляются значения числа импульсов текущего периодаза второй и третий полупериоды. Очевидно,что первый текущий период больше второго,второй больше третьего и т. д. и ни одиниз них не равен нулю. Отношение текущейразности периодов к текущей разности времени между текущими периодами выражает скорость изменения периода за интервалнаблюдения.Так как текущий период есть функцияразвертки частоты, то величина очередноготекущего периода развертки поддается приближенной аналогической оценке как разность представляющего третьего измеренного периода и некоторой величины, составляющей произведение расчетной скорости изменения периода на текущий, рассчитанныйнаперед интервал наблюдения. Прогнознаяоценка величины этого интервала можетбыть получена как некоторая функция значений предшествующих интервалов, например как их полуразность. 5 о 15 20 25 зо 35 Таким образом, для повышения точности измерений путем исключения ошибок переключения фильтров оказывается необходимым и достаточным осуществлять измерение величин текущих периодов, например первых трех, и соответствующих им временных интервалов, вычислять прогнозное значение последующего текущего периода, например четвертого, сравнивать его с заданной установкой и при совпадении их значений осуществлять переключение нужного фильтра.Указанные операции осуществляются путем вычисления разностей периодов на втором регистре 18 времени, с которого сигнал поступает на делитель 12, на который одновременно подаются сигналы, соответствующие разностям текущего времени за текущие полупериоды с первого регистра 11 времени. Текущее значение времени измеряется таймером 10. С первого выхода регистра 11 времени текущие временные разности поступают на третий сумматор 19, где вычисляется их полуразность, и далее этот сигнал проходит на умножитель 14, где осуществляется перемножение полуразности текущего времени с полусуммой текущей скорости.С выхода второго сумматора 15 сигнал поступает в блок 16 сравнения, на второй вход которого подается сигнал величины уставки, соответствующий частоте переключения фильтра. При совпадении этих значений с выхода блока 16 сравнения сигнал проходит на вход коммутатора 4, с выхода которого поступает на вход блока 5 фильтров.Основным преимуществом изобретения является повышение точности анализа за счет автоматизации измерений путем развертывания частоты, настройки на программе и подключение фильтров согласно расчетному прогнозируемому значению текущей частоты по текущему полупериоду. Формула изобретенияЧастотный анализатор, содержащий последовательно соединенные триггер, счетчик тактовых импульсов, блок памяти, логическую схему настройки, коммутатор, блок фильтров и подключенный выходом к второму входу счетчика генератор опорной частоты, отличающийся тем, что, с целью повышения точности анализа, он снабжен последовательно соединенными блоком программ, генератором узкополосного сигнала с частотной разверткой и блоком запуска, а логическая схема настройки представляет собой последовательно соединенные таймер, первый регистр времени, делитель, первый сумматор, умножитель, второй сумматор, блок сравнения и блок уставок, второй регистр времени, входом связанный с блоком памяти, выходом в ,с вторым входом делителя, и третий сумматор, входом соединенный с вторым выходом первого регистра958867 времени, выходом - с вторым входом умножителя, второй выход блока памяти связан с вторым входом второго сумматора., а выход блока сравнений подключен к входу коммутатора,6Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Каталог фирмы Брюль и Кьер. 1979. :Сопровождающий фильтр модели 1623 (прототип).едактор Н. Киштулиаказ 6769/55ВНИИПИ Г по .дел 113035, Моск Филиал ППП ПСоста вител Техред А. Б Тираж 507 опухнии КорреПодпикомитета СССРи открытийшская наб., д. 4/5од, ул, Проектная 4 сударственного м изобретений а, Ж - 35, Рау тент, г, Ужго тор М. Шарошное