Способ определения амплитуды гармонического сигнала инфранизкой частоты Советский патент 1991 года по МПК G01R19/04 

о

vj О

о

Изобретение относится к электроизмерительной и информационно-измерительной технике и может использоваться в аппаратуре регистрации амплитуды гармонических инфранизкочастотных сигналов при изменяющихся средних уровнях этих сигналов, возникающих в акустике, автоматике, исследованиях механических, диэлектрических и теплофизических свойств материалов динамическими методами с использованием гармонических внешних воздействий инфранизкой частоты. С целью повышения точности определения амплитуды выборки мгновенных значений входного сигнала производятся через четверть периода, а обработка результатов измерения производится по алгоритму, приведенному в описании. Устройство для реализации содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1, блок 2 сопряжения, миниЭВМ 3 и цифропечатающий блок 4. По командам ЭВМ 3 АЦП 1 осуществляет выборки мгновенных значений, обработка которых по соответствующему алгоритму производится в ЭВМ 3. 1 ил.

U(t)B(t)+AMfat+

4

Изобретение относится к электроизмерительной и информационно-измерительной технике и может быть использовано при создании высокоточной аппаратуры для регистрации амплитуды инфранизкочастот- ных сигналов при изменяющихся средних уровнях этих сигналов, для определения, например, в акустике или автоматике амплитуды гармонического сигнала инфра- низкой частоты при переходных режимах, а также при исследовании механических, диэлектрических и теплофизических свойств материалов динамическими методами с использованием гармонических внешних воздействий инфраниэкой частоты.

Целью изобретения является повышение точности определения амплитуды гармонического сигнала, у которого за время измерения средний уровень изменяется либо линейно со скоростью, превышающей произведение амплитуды этого сигнала на его круговую частоту, либо монотонно с переменной скоростью.

Способ определения амплитуды гармонического сигнала инфранизкой частоты заключается в следующем.

Гармонический сигнал с изменяющимся средним уровнем можно представить аналитически в виде

U(t) B(t)+ Asln( wt + ip). где A, (p . (a In /T - постоянные, B(t) - монотонно изменяющаяся за время измерения величина.

При этом регистрируют мгновенные значения измеряемого сигнала через четверть периода, расчитывают AN по формуле:

AN Ysfc+Cfc (-1)l||(KKLl)-U2,-f-i

1 0,1,2,...,

Cni%-A(-i)J

2 J -О U2J +2

к и m - целая часть от (N-1J/2 и (N-2)/2 соответственно, N 2 - число измерений, и принимают за значение определяемой амплитуды гармонического сигнала значение AN, отличающееся от значения AN-I на величину, меньшую наперед заданной.

На чертеже представлена структурная схема устройства для реализации способа определения амплитуды гармонического сигнала инфрзнизкой частоты.

Устройство г.одержит последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь 1, блок 2 сопряжения, миниЭВМ 3 и цифропечатающий блок 4.

Устройство работает следующим образом.

Измеряемое напряжение U(t) поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 1. В фиксированные моменты времени,

задаваемые миниЭВМ 3, значения данного напряжения через блок сопряжения 2 вводятся в миниЭВМ, которая после каждого измерения рассчитывают значения AN по произведенным формулам, сравнивает значения AN и Ам-1, выбирает в качестве искомой амплитуды гармонического сигнала значение AN, отличающееся от значения AN-I на величину, меньшую заданной Е (например, на 0,1%). Необходимая информация с миниЭВМ выводится на цифропечатающий блок 4.

Формула изобретения Способ определения амплитуды гармонического сигнала инфранизкой частоты,

заключающийся в измерении мгновенных значений сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения амплитуды гармонического сигнала, у которого за время измерения средний

уровень изменяется либо линейно со скоростью, превышающей произведение амплитуды этого сигнала на его круговую частоту, либо монотонно с переменной скоростью, регистрируют мгновенные

значения UN исследуемого сигнала через промежутки времени, равные четверти периода гармонического сигнала, рассчитывают значения AN по формуле

40

AN VSiT+CiT

где

45

г -L $ Г 1V . т| . . - Lm 2mjt J(m-J)

50 2J + 2

J 0,1,2,...m;

k и m - целая часть от (N-1)/2 и (N-2)/2 соответственно; N 2 - число измерений, и принимают за значение определяемой амп- 55 литуды гармонического сигнала значение AN, отличающееся от значения AN-I на величину, меньшую наперед заданной.