Способ определения амплитуды гармонического сигнала инфранизкой частоты Советский патент 1986 года по МПК G01R19/04 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при создании высокоточной аппаратуры для регистрации амплитуды инфранизкочастотных сигналов в широком динамическом и частотном диапазонах при изменяющихся средних уровнях этих сигналов для определения например в акустике или автоматике амплитуды гармонического сигнала инфранизкой частоты при переходных режимах, а также при исследовании механических, диэлектрических и теплофизических свойств материалов динамическими методами с использованием гармонических внешних воздействий инфранизкой частоты

Целью изобретения является повышение точности определения а мплитуды гармонического сигнала, средний уровень которого за время измерения изменяется с постоянной скоростью,меньшей произведения амплитуды этого сигнала на его круговую частотуj за счет того, что днскретизируют гармонический сигнал с периодом дискретиза- Т

Устройство содержит последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь 1, блок 2 сопряжения, мини-ЭВМ 3 и цифропечатающее устройГ) ство 4,

Измеряемое напряжение U(t) поступает на вход аналого-цифрового преобразователя и в дискретизированные моменты времени значения упомянутого

0 напряжения через блок 2 сопряжения вводятся в мини-ЭВМ 3, в которой вводимые значения сравниваются между собой и определяются три экстремальных, следующих одно за другим

15 значения Uj - Ug напряжения U(t) (по одному значению за каждые полпериода гармонического сигнала), а затем производится расчет амплитуды гармонического сигнала по формуле

20 (1). Необходимая информация с мини- ЭВМ выводится на цифропечатающее устройство 4.

Форму, ла изобретения

25

ЦИИ i-

20

где Т - период упомянутого сигнала, измеряют значения сигнала в дискретизированные моменты вре- зо MeHHj сравнивают измеренные значения между собой и определяют из них три экстремальных, следу лцих одно за другим значения, а искомую амплитуду гармонического сигнала А. определяют ме- тодом последовательных приближений по формуле

. UvU, ;:

- .. 2tft;

где D, - U экстремальные значения сигнала, А-, - значение амплитуды, определенное в предыд пдем цик- ле5Причем начальное значение амплитул « lu,2D,,+ U3i .ды Ад берется равным А -j----.

На фиг. 1 показано измеряемое напряжение U(t), представляющее собой гармонический сигнал, среднее значение которого изменяется с постоянной скоростью U{t) c{t) + А sin («i + ,(f); на фиг. 2 - структурная схема устройства, реализующего данный способ.

Способ определения амплитуды гармонического сигнала инфранизкой частоты, основанный на измерении мгновенных значений сигнала, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности, дискрети- зируют гармонический сигнал с периТ

одом дискретизации опГ

период упомянутого сигнала, измеряют значения сигнала в дискретизированные моменты вре14ени, сравнивают измеренные значения между собой и г 1 } определяют из них три экстремальных следующих одно за другим значения, а искомую амплитуду гармонического сигнала А определяют методом последовательных приближений по формуле

4S . ftU.- Zil. UvU,f7 , UrU. |UrU.

,,,„.. ,,„,5 ...jj .j ,

где U, Ug, Uj - экстремальные значения сигнала; А;, - значение амплитуды, определенное в предьщущем цикле, причем начальное значение упомянутой амплитуды Ад берется равным

АО «-2Uz +U3

Устройство содержит последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь 1, блок 2 сопряжения, мини-ЭВМ 3 и цифропечатающее устройство 4,

Измеряемое напряжение U(t) поступает на вход аналого-цифрового преобразователя и в дискретизированные моменты времени значения упомянутого

напряжения через блок 2 сопряжения вводятся в мини-ЭВМ 3, в которой вводимые значения сравниваются между собой и определяются три экстремальных, следующих одно за другим

значения Uj - Ug напряжения U(t) (по одному значению за каждые полпериода гармонического сигнала), а затем производится расчет амплитуды гармонического сигнала по формуле

(1). Необходимая информация с мини- ЭВМ выводится на цифропечатающее устройство 4.

Форму, ла изобретения

mthC(t)-f Asin((jt i if}

Фи2.1

Изобретение может быть использовано при создании аппаратуры для регистрации амплитуд инфранизкочас- тотных сигналов в акустике или автоматике, а.также при исследовании механических, диэлектрических и теплофизических свойств материалов динамическими методами с использованием гармонических внешних воздействий инфранизкой частоты. Целью изобретения является повышение точности определения амплитуды гармонического сигнала (ГС), средний уровень которого за время измерения изменяется с постоянной скоростью. Поставленная цель достигается согласно данному способу путем дискретизации ГС с периодом дискретизации Т/20, где Т - период ГС, последующего измерения значения сигнала в дискретизиро- ванные моменты времени, определения и сравнения трех экстремальных сле- , дующих одно за другим значений.Амплитуду ГС определяют методом последовательных приближений по формуле, приведенной в описании изобретения. Устройство, реализующее способ,содержит АЦП 1, блок 2 сопряжения,ми- .ни-ЭВМ 3 и цифропечатающее Устройство 4. 2 ил. (Л сл со 4 СЛ Фиг. 2