Способ измерения амплитуды гармонического сигнала

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУбЛИК 97749 19) (111 С 01 й 19/04 ТЕ ск ССС1980 зова Энерги АР -57) Иэобре змерительн ие относится к к ра хо вх менных интерв 7 - 9 инвер СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТ(56) Авторское свидетельствоР 847218, кл. Г 0 119/04,Иартяюин А.И. и др. Преобли электрических параметровконтроля и измерения, - М.:1976, с. 143-144. 4) СПОСОБ ИВИЕРГНИЯ Л 1 ПНИТНИЧБСКОГО СИГНАЛА и технике. ель изобретеИзобретение относится к электро- измерительной технике.1 ель изобретения - повьпиение помехозаг 1 иг 1 енности измерения.На Фиг. 1 приведена структурная схема устройства, реализующего способ; на Фиг. 2 - структурная схема измерителя временных интервалов; на Фцг.3 эпюры напряжений, поясняющие способ.Устройство содержит компаратор 1, измеритель 2 временных интервалов, вычислительный блок 3, управляемый источник 4 опорного напряжения, времязадаюг 1 ий блок 5, генератор 6 тактовых импульсов. Первый вход компарато-. 2ния - повьпчение помехоз ащиг 1 е ни ос ти измерения. Способ заключается в том, что Формируют два опорных уровня, сравнивают гармонический сигнал с одним и другим опорными уровнями, по результатам сравнения выделяют первые и вторые временные интервалы, в течение которых гармонический сигнал превьппает один или другой уровень, и вычисляют .,амплитуду гармонического сигнала по формуле. и-кратные измерения первых и вторых временных интервалов с последуюг 1 им усреднением результатов измерения отдельно первых и отдельно вторых временных интервалов и при этом многократное переключение опорных уровней обеспечивают исключение влияния низкочастотного щума на результат измерения амплитуды гармонического сигнала. 3 ил. 1 является входом устройства, йыд компаратора 1 соединен с первымодом измерителя 2, выход которогосоединен с входом блока 3, выходкоторого является выходом устройства,Выход генератора 6 соединен с входомблока 5 и с четвертым входом измерителя 2. Первый выход блока 5 соединенс третьим входом измерителя 2, а второй выход - с вторым входом измерителя 2 и входом источника 4, выход которого подключен к второму входу компаратора 1.Измеритель 2 вре алов содержит элементы И тор1где Юоо тт шг-- и- усредненные значения ре- .1,Т 11:,зультатов измерения перз 0вого и второго временныхинтервалов.Если условия П,П и Б с Б невыполняютстт, то вычислять амплитуду сигнала нужно по уточненной формуле: 10 и счетчики 11 и 12, Первый входэлемента И 7 является первым входом измерителя 2, второй вход - четвертым входом измерителя 2, а выход соединен с первыми входами элементов И 8, Второй вход элемента И 8 соединен свходом инвертора 10 и,является вторым входом измерителя 2, выход инвертора 10 соединен с вторым входом элемента И 9. Выходы элементов И 8 и 1:9 соединены с первыми входами счетчиков11 и 12 соответственно, вторые входы счетчиков 11 и 12 объединены и являются третьим входом измерителя 2, вы ходы счетчиков 11 и 12 объединены и являются выходом измерителя 2. Времязядающий блок 5 может быть реализован в виде последовательного соединения двух делителей частоты, при чем выход первого делителя частоты является вторым выходом блока 5, а выход второго - первым выходом блока 5.Способ осуществляют следующим обра.зом. ,25На фиг.За показана сумма входного сигнала и низкочастотного шума, воздействующая на первый вход компарято-ря 1, и опорные уровни Ут и У , подаваемые на второй вход компаратора 1, На фиг. Зб показаны импульсы на выходе компаратора 1, равные по длительности интервалам превышения сигйалом опорных уровней Б, и Бг. Многократное переключение опорных уровней производится управляемым источником 4 опорного напряжения по сигналу с второго выхода времязадающего блока 5. Этот же сигнал поступает на второй вход измерителя 2 временных ин тервалов, в котором с помощью элемента И 7 производится квантование временных,интервалов тактовой частотой. При логической единице на втором выходе блока 5 (фиг. Зв) элемент И 8 пропускает проквантованные временные интервалы на счетчик 11. При логическом нуле на втором выходе блока 5 (фиг. Зв) открыт элемент И 9, и проквантованные временные интервалы поступают на счетчик 12, Таким образом, в счетчике 11 происходит измес,рение и устранение интервалов превы.шения при опорном уровне П, я во втором счетчике 12 - при уровне Пг.55 Импульсы, по длительности равные времени измерения (фиг. Зг), с первого выхода блока 5 поступают на третий вход измерителя 2 и далее - ня счетчики 11 и 12. По окончании времениизмерения в счетчике 11 будет накоплен код ш, и К Ж/Т, где и "количество периодов сигнала в одночполуволне переключения опорных уровней; К - количество периодов этой частоты в интервале времени измерения;Де, - среднее время превышения сигналом опорного уровня Н,в течениепериода сигнала; Т- период частоты квантования. В счетчике 12 по окончании времени измерения накапливаетсякод тт г = ш К ЛС /Тз,где Ю - среднее время превышения сигналом опорного уровня П, Коды щ т и ш посту, -пают в вычислительный блок 3, гдевычисляется амплитуда выходного сигнала по формуле- разность опорных уровней; - коэдйициенты деления делителей частоты блока 5; шг тп Г пт 1+ шг 72 зт.п(Г -- ) совО(1 + -- . -- ут г Формула .из обретения Способ измерения амплитуды гармонического сигнала, заключающийся в том, что формируют два опорных уровня, производят первое сравнение гармонического сигналя с одним из опорных уровней, по результату которого выделяют первые временные интервалы, в течение которых гармонический сигнал превышает опорный уровень, про- изводят второе сравнение гармонического сигналя с одним из опорных .уровней, по результату которого выделяют вторые временные интервалы, в течение которых гармонический сигналпревышает опорный уровень, и вычисля-. ют амплитуду гармонического сигнала . по формуле, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения помехо- Ф5 1597149защищенности измерения, производяГп-кратные измерения первых временныхинтервалов и усредняют их результаты,производят и-кратные измерения вторых5временных интервалов и усредняют их где ДПрезультаты, причем на интервале усред" Сс, З;снения производят многократное переключение опорных уровней, амплитудугармонического сигнала 0 вычисляютнр Аормуле "н разностьопорных уровней; усредненные значения результатов измерения первого и второго временных интервалов;время измерения,1597749 Составитель С. РыбиТехред М.Дидык едактор Н,Яцол орректор С,Черни Заказ 3050 Тираж 559 ВНИИПИ Государственного комитета и 113035, Москва, Ж П о ытиям при ГКНТ ССС 4/5 зобретениям и о Раушская наб.,Производств издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 10