Способ измерения инфранизкой частоты синусоидального сигнала с постоянной составляющей Советский патент 1986 года по МПК G01R23/00 

фиг.г i Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения частоты синусоидального сигнала за время, меньшее периода измеряемого сигнала. Цель изобретения - повьшение точ1НОСТИ измерения. В случае присутствия постоянной составляющей сигнала производят четы ре последовательных снятия отсчетов входного сигнала через заранее выбранный интервал времени, меньший четверти периода входного сигнала. Затем сравнивают между собой второй и третий отсчеты и, если они ссвпадают, снимают новую последовательность четырех отсчетов (например, сдвинут отсчеты на одну точку и произведя одно дополнительное измерение) . После этого определяют величи|1Ы разности между четвертым и первым отсчетами и между вторым и третьим отсчетами, находят сумму полученньк величин и отношение полученной суммы к удвоенной разности между третьим и вторым отсчетами, определяют арккосинус полученного отношения, затем находят отношение полученного арккосинуса к интервалу времени между отсчетами. На. фиг, 1 изображен график изменения входного сигнала во времени; на фиг. 2 - блок-схема устройства дл реализации предлагаемого способа. Блок-схема содержит устройство 1 управления, аналого-цифровой преобра зователь А1ДП 2, арифметико-логическо устройство АЛУ 3, устройство It индикации, причем последовательно соединены АЦП 2, АЛУ 3 и устройство 4 индикации, а к их вторым входам подключены выходы устройст:йа 1 управ ления . Способ измерения частоты синусогздальиого сигнала в случае присутст вия ПОСТОЯННО составляющей основан на том, что входной сигнал описьгоается следующей зависимостью: и и + А sin (u)t +4 ), где и - постоянная составляющая вход ного сигнала; А - амплитуда; jJ - частота; Ч - фаза исследуемого сигнала. По измеренным мгновенным значени ям входного сигнала U , U , Uj и 1)4 в моменты времени tj , с , tj и t 912 ожно составить четыре уравнения с етырьмя неизвестными Uj и + А sin (t, +Ф ) , и и + А sin (tOtjH- ); и и + А sin (иц + ф } J Ц4 и + А sin (ЫЦ +Ц ). Интервалы времени между отсчетами риняты равными Ц - Ч tj - t. tj - t . Решая систему уравнений (2) относительно частоты и) с использованием формул преобразования суммы тригонометрических функций в произведения и формул сложения и вы1 итания аргументов тригонометрических функций получим . U4 - Ui + и, - Ui cosCa ut) -2(u--I-0 t , arccos2Туз - УгТ Приведенные соотношения справедливы только при условии, когда Uj/ Uj, т.е. второй и третий отсчеты не должны располагаться симметрично относительно минимума и максимума входного сигнала. В случае их равенства формируют новую последовательность четырех отсчетов. Удобнее всего это сделать, отбросив первый отсчет, добавив еще один последующий отсчет. Устройство, реализующее способ, работает следзпощим образом. В начале процесса измерения (момент времени t) по команде устройства 1 управления аналого-цифрового преобразователя АЦП 2, на вход которого поступает измеряемый сигнал, преобразует входной сигнал в цифровой код Uj , который по команде устройства 1 управления передается в арифметико-логическое устройство АЛУ 3 и там хранится. Далее через одинаковые интервалы времени .ц - t tj - t2 t2 - ti At()/4, задаваемые устройством 1 управления, процесс измерения повторяется, в результате чего в АЛУ 3 хранятся

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения повьппение точности измерения частоты за время меньшее, чем период синусоидального сигнала. Способ заключается в снятии четьфех отсчетов входного сигнала -через равные интервалы времени, меньшие четверти периода, и сравнении между собой второго и третьего отсчетов. В случае равенства отсчетов снимают новую последовательность четырех отсчетов, при которой второй и третий отсчеты не совпадают. Затем определяют частоту сигнала. В описании приведена формула для определения частоты сигнала. Устройство, реализунидее способ, содержит устройство 1 управления, аналогово-цифровой преобразователь 2, арифметико-логическое устройство 3 и устройство 4 индикации. Увеличение с € точности измерения достигается за счет исключения влияния постоянной (Л составляющей сигнала и исключения измерений производной, что, в свою очередь, приводит к уменьшению влия«ия высокочастотных помех и уменьшению аппаратурных затрат прибора,обусto ловленных необходимостью измерения только значения входного сигнала, О) величина которого больше величины производной для инфранизкочастотноо го сигнала. 2 ил.