Устройство для измерения мгновенного значения параметров синусоидального сигнала

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения амплитуды,частоты и декремента затухания колебаний с постоянной и переменной повремени амплитудой.Целью изобретения является расширение функциональных возможностейустройства за счет измерения частоты и амплитуды колебаний с различным декрементом затухания и измерения мгновенного значения декремента затухания,На чертеже представлена функци,ональная схема устройства.Устройство содержит первый 1,второй 2 и третий 3 блоки дифференциро-вания, первый блок 4 умножения, пер,вый 5 и второй 6 блоки возведения вквадрат, второй блок 7 умножения,первый 8 и второй 9 блоки вычитания, первый блок 10 деления, инвертирующий блок 11, второй блок 12 деления, первый 13 и второй 14 блокиизвлечения квадратного корня, третий 15 и четвертый 16 блоки умноже;ния, третий блок 17 вычитания, масштабный блок 18, третий блок 19 деления, четвертый блок 20 вычитания,третий блок 21 возведения в квадрат,обратный экспоненциальный блок 22,и пятый блок 23 умножения.Вход устройства через последовательно соединенные первый блок 4 умножения, первый блок 8 вычитания, инвертирующий блок 11, второй блок 12деления, первый блок 13 извлеченияквадратного корня, пятый блок 23 умножения соединен с выходом измеренияамплитуды, через последовательно соединенные первый 1, второй 2 и третий3 блоки дифференцирования, второйблок 7 умножения, второй блок 9 вычцтанияпервый блок 10 деления, .четвертый блок 20 вычитания, второй блок14 извлечения квадратного корня - свыходом измерения частоты, а черезпоследовательно соединенные четвертый блок 16 умножения, третьи блоки17 и 19, соответственно вычитания и.деления - с выходом измерения декремента затухания, соединенного черезобратный экспоненциальный блок 22 свторым входом пятого блока 23 умножения, Выход первого блока 1 дифференцирования через первый блок 5 возведения в квадрат соединен с вторымвходом первого блока 8 вычитания, через третий блок 15 умножения - с вторым входом третьего блока 17 вычита- .ния, а также с вторым входом второгоблока 7 умножения. Выход второго блока 2 дифференцирования соединен свторым входом первого блока 4 умножения, через второй блок 6 возведения в квадрат - с вторым входом второго блока 9 вычитания и с вторымвходом третьего блока 15 умножения.Выход третьего блока 3 соединен свторым входом четвертого блока 16умножения, выход первого блока 8 вычитания соединен с вторым входомпервого блока 10 деления, а черезмасштабный блок 18 - с вторым входомтРетьего блока 19 деления, выход которого через третий блок 21 возведения в квадрат соединен с вторым входом четвертого блока 20 вычитания,выход которого соединен с вторым входом второго блока 12 деления,Устройство работает следующим об 25 разом.Входной синус оидальный сиг налАу = у(с) = А е я 1 пЯг.,где А, Я, 0, - амплитуда, частота и декремент затухания колебаний,поступает на вход блока 1 дифференциро-вания и трижды дифференцируется в блоках 1-3. На выходах этих блоков появляются соответственно сигналы35 у = у(С) = А е / Ыя 1 пЯс ++Я(30(-И)саяИс ,В первом блоке 4 умножения происходит умножение входного сигнала уФна его вторую производную у, в результате чего на выходе первого блока 4 умножения появляется сигналВу,у, на выходе первого блока 5 возведения в квадрат появляется сигнал50у. на выходе второго блока 6 возведения в квадрат появляется сигналу . Во втором блокеумножения вырабатывается сигнал у у. В первомблоке 8 вычитания получают сигналые 1 Фу у - уг, а во втором блоке 9 вычитания появляется сигнал у,у - у, В,первом блоке 10 деления происходитделение значения сигнала с выходаблока 9 на значение выходного сиг= е а из об ения а) Х Х: Х 2 у уело раллельно измерпоступает на ввозведения вго на выходе звход обратногоока 22, формируюсину е , Сигн ход третьегоквадрат, формначение 0(С).ка 2 р ующ и на го б споненциальноего на выходе20 Р с выхода на второй вход на первый вхо блока 21 блока 20 этого бл соединенные с выхо дифференцирования, о блока умножения зведения в квадрат о соединен с вторым ычитания, ого блока поступает вычитания ка поступ орой входрой в ал с выт с 0 д ения, на ого блокаока 20 фо ода пе ходом ход которогвторого блок мируется сиги выходеу у у ания,первы ок изко в лечени рня, ом в ог а у у у 2 квадратНа вы ратного соответс нию изме змеряемой час оде блока 14 и орня формируе вующий мгнове яемой частоты орог щ е с вы оеди тоты,звлечениятся сигналиному. знач адотлич еле о ью расширенияостей устрой частоты и амзличным дек енения мгно О(е) = ом затухания и екремента затухатретий, четверзначения енн ния, в него введ тый, пятый блоки четвертый блоки блок деления, тр ния в квадрат, м ратный экспоненц умножен третии,ретий ычитания тий блок сштабный зведеок, обальныи блок и инок, приче выи вход ртир ующии твертого б соединенрой - ска умнож йства, а с входом у выходом тр рования, а умноженияно соедине 5 ференц о блок тьего блока выход четве следовательоединен иными третьим ретьим блоком оком выения, вычитани ход которого яв ройства по декр дом устхания и тся вых нту зат третьег,со.еди веден ока возобратнсвх вхо квад нала блока 8 (уу - у)/(уу - у) Одновременно третий блок 15 умножения производит операцию переМножения сигналов с выхода блока 1 на вы-. ходной сигнал блока 2: получают сигнал у, у, а на выходе четвертого блока 16 умножения получают сигнал у,у, Третий блок 17 вычитания производита 6вычитание сигналов (у у - у у). В третий блок 19 деления поступает сигнал 2(у,у - у) с выхода блока 8 через масштабный блок 18 и сигнал с выхода третьего блока 17 вычитания. На выходе блока 19 получают сигнал 2-С , представляющий с Выходной сигнал с блока 20 вычитания, представляющий собой ЮИ), параллельно поступает на второй вход блока 12 деления, на первый вход которого поступает сигнал с выхода пер вого блока 8 вычитания через блок 11 На выходе блока 12 деления вырабатывается сигнал - (уу - у)/Ю , а на выходе блока 13 происходит операция извлечения корня квадратного из полученного значения сигнала, На вхо ды пятого блока 23 умножения поступают сигналы с блока 13 извлечения квадратного корня и с выхода обратного экспоненциального блока 22, На выходе блока 23 умножения получаю сигнал, соответствующий мгновенному значению измеряемой амплитуды: Устроиство для измерения мгновеного значения параметров синусоидаль ного сигнала, содержащее по ледовтельно соединенные с входом устройства первый, второй и третий блокидифференцирования, второй блок умножения, второй блок вычитания, первый блок деления, последовательносоединенные с входом устройства первый блок умножения, первый блок вычитания, выход которого соединен свторым входом первого блока делениявторой вход второго блока деления,соединен с входом второго блока извлечения квадратного корня, соединенные с выходом первого блока дифференцирования, второй вход второгоблока умножения, первый блок возведения в квадрат, выход которого сое динен с вторым входом первого блока е с я тем, что, с це функциональных возмож ства за счет измерения плитуды колебаний с рЗаказ 2 120 Тираж 422 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина,101 ного экспоненциального блока, выход третьего блока возведения в квадрат соединен с вторым входом четвертого блока вычитания первый вход кото 15 рого соединен с выходом первого блока деления, а выход - с входом второго блока извлечения квадратного корня и с вторым входом второго блока деления, выход обратного экспоненциально го блока соединен с вторым входом пятого блока умножения, первый вход которого соединен с выходом первого блока извлечения квадратного корня, а выход является выходом устройства по амплитуде, первый и второй входытретьего блока умножения соединены,соответственно с выходами первого ивторого блоков дифференцирования, авыход соединен с вторым входом третьего блока вычитания, второй входтретьего блока деления через масштабный блок соединен с выходом первогоблока вычитания и входом инвертирующего блока, выход которого, соединенс первым входом второго блока деления, выход второго блока извлеченияквадратного корня является выходомустройства по частоте.