Устройство для измерения переходных процессов по частоте

СдОПИСА Союз Советскик Социалистнческик Республик(61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 280677 (21) 2501501/18-21с присоединением заявки М(23) Приоритет(51)М. Кл.2 С 01 й 23/02 Государственный комитет СССР по деяам нзобретеннй н открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕИИЯ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ПО ЧАСТОТЕ Изобретение относится к измерительной технйке и может быть использовано для измерения переходных процессов по частоте на выходе нагрузки при поступлении на вход частотноманипулированного (ЧИ), фазо-манипулированного (ФИ) или любого другого колебания с известным законом манипуляции.Известно устройство контроля переходного процесса установления частоты, содержащее блок выработки разностной чаототы и блок анализа ее ве- .личины (1).Однако такое устройство обеспечи вает регистрацию только начала и конца переходного процесса, но не определяется закон изменения частоты во времени,Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для измерения переходных процессов по частоте, содержащее последовательно соединенные задающий генератор, блок формирования сигнала и манипулирующих посылок, блок нагрузки, усилитель-ограничитель, первый ключ, второй вход которого соединен. .с выходом первого триггера, второй триггер, выход которого подключен 2к входу второго ключа, другой вход которого соединен с выходом задающего гейератора,. последовательносоединенные блок фбрмирования коротких импульсов н третий ключ, два частотомера (2)Однако с его помощью не определяется действительный закон установления частоты, а производится измерение иэ" менения периода исследуемого процесса в среднем эа и периодов. Если между двумя измеренными периодами произошел выбег частоты или процесс установления носит .колебательный характер, устройство этих изменений в сигнале не зафиксируют. Кроме того, устройство имеет сравнительно невысокую точность из"за одноразового измерения исследуемых периодов. Если под действием помехи длительность периода в момент измерения изменилась, регистрирующее устройство зафиксирует неверное значение результата.Цель изобретения - повьиение точности измерений переходного процесса.Это достигается тем, что в устройство для измерения переходных про" цессов по частоте, содержащее последовательно соединенные задающий гене3 664105. 4 ратор, блок формирования сигнала и фазы выходных сигналов в конце посыманипулируюЮх посылок, блок яаГруз- лок .также различаются между собой, кй, усилитель-ограничитель, первый , Это приводит к появлению переходных ключ, второй вход которого соединен процессов по частоте, что выражается с выходом первого триггера, второй в плавном изменении дилтельностей петриггер, выход которого подключен к риодов после скачкообразного измене- . входу второго ключа, другой вход кото,ния частоты на входе. Выходной сигнал рого соединен с выходом задающего ге- Усилителя-ограничителя 4 поступает на нератора, последовательно соединен" вхбд ключа 11 и на управляющий вход ные блок формирования коротких импуль- ключа 8. На второй вход этого же клюсов и третий ключ, два частотомера, ча поступает короткий импульс с блодополнительно введены последователь ка 7 формирования (фиг. 2), сформи- нО соединенные блок фазового сдвига . рованный из положительного или отри- и блок манипуляции, выход которого цательного фронтов сигнала манипулясоедкнен с входом блока формирования ции. Сигнал манипуляции, поступающий коротких импульсов; выход задающего на блок 7, формируется в блоке б магенератора подключен к входу блока 15 нипуляции нз импульсов задающего гефазавого сдвига. Второй вход третье" нератора 1 по такому же закону, что го клича соединен с выходом усилите" и сигнал манипуляции, формируемый в ля-ограничителя, выход третьегокЛЙ- блоке 2 формирования. Блок 5 фазовоча подключен к входу установки в едкго сдвига, включенный между задающим ницу первого триггера к входу уста"генератором 1 и блоком 6 манипуляции, новки йуля второго триггера, выход позволяет смещать во времени сигнал которого соедйней с входом Установки манипуляции на выходе блока 6 на пронуля первого триггера, входом низшейизвольную величину (фиг. 2 г) путем измеряемой частотЫ первого частотойе-"йодачи скгналой. Управления сдвигом в фа и входом- ,стопфф второго часто-"-блок 5. При совпадении короткого имтомера, вход,ффстартфф-которого под- пульса блока Формирования 7 с поло- ключей к другому выходу блока Форин- - .Метельным импульсом на управляющем рования сигнала к манипулирующих по-входе ключа 8, открывается триггер 9 сылок. Выходвторого ключасоединен(Фиг. 2 е), прй этом на управляющем с входом высшей измеряемой частоты.входе ключа 11 появляется положктель-первого частотомера. . ;:ф нйй потенциал, отпирающий этот ключ.Иа. Фиг. 1 представлена структур- ,. Одновременно короткий ймпульс с выкая схема устройства на фкг. 2 "- :, ходаключа 8 поступает на вход уста- :ВрЕййНМЕ"днаГраМИН, ПОяевяЮщКЕ ЕГбНОВКК В ффОеф трИГГЕра 10 К ПОдтВЕр" работу.,:-.,:". .:.: :," :;, ждает нуленое,состояние на его выхоустройство ля йэмеренаяпереход" М де. первый же ийпульс (например,от-. ных йрбцессов Йа частоте содержит " рицательний) измеряемого сигнала, .(Фиг. "1) Последовательно соединенныепроеи 9 йий через ключ 11, после отпизадающий генератор 1, блок 2 Форин :; ранкя его разрешающим потенциалом с рованиясИгнала й манипулирующих по-выхода триггера 9 (фнг. 2 ж), посту-. сылок, блок нагрузки 3 иусклитевь" 40 паетна счетный вход триггера 10 и ограничитель 4, блок 5 фазбвог 6; .пеРеводит его всостояние фф 1 фф сдвига, блок 6 манипуляции, блок 7 : . (Фкг.2 э). Второй импульс, поступающий Формирования"Коротких -ийпулъсов,"ключна счетный вход тркгтера 10,опрокиды, триггеры 9 к 10, ключи 11 и 12, ," вает триггер в состояние ффОф. На частотомеры 13 и 14, причем частотб, выходе его вырабатывается пбложитемер 13 Имеет вход 15 нйзшей к входльный импульс (фиг. 2 э), длитель высшей измеряемой частоты. , ность которого в точности равна длиЧастотомер .13 работает- в режиме тельности измеряемого периода. Этот измеренияотиошения частот РА/Р ,импульс поступает на управляющий вход где,Р- выс 0 кая частота, поступающаяключа 12,прк этом на выход его и далее на вход 16, РВ - низкая частота на на вход 16 .частотомера 13 проходит павходе 1, а частотомер 14 - в режимечка высокбчастбтных импульсов от задакзмеренкя интервалов времени. Прин- ющего генератора 1(фиг.2 и) .Одновременцкп работы устройства при измеренииио импульс с триггера 10 поступает на пЕреходного процесса в частотно-ма-второй установочный вход триггера 9, нйпупироваином.сигнале поясняется с М а также на входы 15 к фстоп часпомощью временных даграмм (фиг. 2) .тотомеров 13 и 14 соответственно, для и заключается в следующем. Сигнал с измерений отйошения частот Р/РВ и выхода блока 2 формирования (фиг. 2 б) интервала (фиг. 2 к), Триггер 9 уста манипулированный по произвольному за- навливается по управляющему входу.в кону (2 а); поступает на блок нагруз фОфф отрицательным фронтом импульса, ки 3 к далее на усилитель-ограничк- при этомключ 11 закрывается по уптель 4. На фиг. 2 в показаны усиленные равляющему входу до появления следуюк ограниченные колебания на выходе щего импульса на выходе ключа 8. Есблока нагрузки. Поскольку фазовые ли под действием помехи произошло сдвиги, вносимые нагрузкой на каждой смещенке начала измеряемого периода,из частот, в общем случае различны, так что отрицательный импульс(фиг.2 д)формула изобретения 5 664 ,на выход ключа 8 не прошел, триггер 9 останется в закрытом состоянии и ложного измерения длительности другого периода не произойдет. Как видно иэ фиг, 2 и, сигналы, поступающие на частотомер 13 для измерения длительности периода, представляют собой пачки импульсов, следующих неравно,мерно в соответствии с законом манипуляции. Повышение точности измерения повторяющегося периода достигается путем многократного измерения длительности периода с последующим усреднением резулЬтатов. Определение числа импульсов в пачке может быть выполнено с помощью частотомера в режиме измерения частоты за время длительности пачки. Очевидно, что указанный способ измерения является трудоем-ким, поскольку одно измерение, связанное с пуском частотомера и переписывание одного результата занимает несколько. секунд. Однако процесс накопления результатов можно автоматизировать при использовании частотомера 13 в режиме измерения отношения частот, При этом происходит измерение суммарного числа высокочастотных 2 импульсов, поступивших на вход 16 за длительность 1, 10, 10 , 10 э или 10+ пачек, в зависимости от положения переключателя множитель периода 1,. имеющегося в частотомере. Вход 15 30 низшей иэ сравниваемых частот частотомера 13 необходимо соединить с триггером 10, который выдает видео- импульсы, следующие по тому же закону, что и пачки Высокочастотных импульсов.35 Положение измеряемого периода отмо,мента переключения частоты на входе нагруэки определяется с помощью час-тотбмера 14, иа вход В кбторогостарт) подается неподвижный сигнал манипуляции,а иа вход г ффстоп .) которого поступает импульс с трнгтера 10, положительный фронт которого соответствует началу измеряемого пе- риода. Изменяя во времени положение импульсафстопф с помощью Фазосдви гающего устройства и измеряя длите-.льность каждого последующего периода,. можно выявить фактический закон изменения частота на выходе нагрузки.Предложенное устройство позволяет50 опрЕделить действительный закон изменения чатоты в области переходного процесса даже в условиях шумов. Последнее сВойство обеспечивается бла 105 В годаря стробированию короткого импульса, .формируемого из фронта подвижного сигнала манипуляции и задающего начала работы схемы в каждом такте, а также благодаря тому, что в устройстве предусмотрена воэможность автоматического накопления результатов измерения в каждом такте при соответствующем включении измерительного частотомера.Устройство для измерения переходных процессов по частоте, содержащее последовательно соединенныезадающий генератор, блок формирования сигнала и манипУлируийих посылок, блок нагрузки, усилитель-ограничитель, первый ключ, второй вход которого соединен с выходом первого триггера, второй триггер, выход которого подключен к входу второго ключа, другой вмод которого соединен с выходом задающего генератора, последовательно Соедйненные блок Формирования коротких импульсови третий ключ, а также два частотомера, о т л ича ю й"е е с я тем, что с целью повышения точности измерения переходного"процесса, в него дополнительно введены последовательно соединенные блок фазового сдвига и блок манипуляции, выход которого соединен с входом блока формирования коротких ймпульсов, вкход задающегб генератора подкЛЮчен к входу блока фазового сдвига, второй вход третьего ключа соедийен с выходом усилителя-ограничителя, выход третьео клича подключен к входу установки в единицу первого триггера и входу установки нуля второго триггера, выход которого соединен с входоМ установки нуля первого триггера, входом низшей измеряемой частоты первого частотомера и входом фстоп второго частотомера, вход ф 1 старт которого подключен к другому выходублока Форми- рования сигнала и манипулирующих посьцрк, причем выход второго клича соединен с входом высшей измеряемой частоты первого частотомера. Источники информации, принятиево внимание при экспертизе1Авторское свидетельство СССРР 467288, С 01 В 23/02, 1975.2, Авторское свидетельство СССРР 419803, 0 01 В 25/00, 1974.бб 4105 г Составитель О.Ханджянкин Техред З,Фанта Корректор И.Иуск 5/4 оектная 4 редактозаказ 2 Тираж 1089 ЦНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и от 35, Иосква, Ж, Рауиская ниал ППП фПатент", г.ужгород, ул Подписноеа СССРтийд 4/5