Устройство для контроля параметров переходных процессов Советский патент 1980 года по МПК G05B23/02 

1

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для измерения и контроля характеристик переход-j ных процессов, . .

Известны устройства, производящие измерение параметров переходных про-. цессов, содержгицие блоки квантования, памяти, управления и генератор так- |Q ТОБОЙ частоты ClJ и t2J.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности является устройство для контроля и вычисления параметров переходных про- , цессов СЗЛ, содержащее последовательно соединенные генератор эталонной частоты, счетчик времени и. генератор испытательных сигналов, а также вычислительный блок, причем один JQ выход которого соединен с одним из входов блока индикации, другой выход - со входом блока памяти, выход которого подключен к садному из входов вычислительного блока, а один 25 из выходов счетчика времени соединен с одним из входов блока управления, выходы которого подключены соответственно к управляющим входам блока квантования, блока памяти , блока индиkиции и генератора испытательных сигналов, выход которого подключен ко входу объекта контроля, выход которого соединен со входом блоко квантования.

Однако известные устройства обпадают низкой точностью измерения параметров переходных процессов, нокаженных помехами..В известных устройствах определение установившегося значения Руст выходного параметра объекта контроля производится путем определения разности А двух квантованных значений - и этого параметра за един интервал дискретизащ и по времени и сравнения величины ЛР с заданной величиной Е. При выполнении условия

. AP,- (P,Vy -Р;)Е

величина Р принимается равной величине Русо Если на полезную составляющую сигнала наложена помеха/ то величина Д Р . бУдет определятся с погрешностью, которая становится недопустимо большой, если уровень помехи превышает величину Е, При определении перерегулирования по разности между {максимальным значением Р/пох выходного параметра объекта и устаковившимся значением также будет вноситься погрешность, так как и уст . будут искажены помехами

Целью изобретения является повы вение точности устройства за счет повышения точн.ости измерения параметров переходных процессов при наличии помех в исследуемых сигналах.

Поставленная цель досигается тем что в устройство введены синхронный г акопитель, измеритель отклонения ощности переменного сигнала и счетЧик числа запусков, причем один из уходов синхронного накопителя под1{лючен к выходу блока квантования, Другой вход. к выходу счетчика чисjja запусков, вход которого подклго4ен к соответствующему выходу блока управления, соединенного с управляювшм входом генератора испытательных «сигналов, а выход синхронного накояителя подключен к другим входам вы ислительного блока и блока индика1 ии, при этом вход измерителя отклонения мощности переменного сигнала сЬоединен с выходом объекта контроля, а его выход - с одним из входов счетчика времени, и с другим входом блока управления, выходы которого по Подключены соответственно к управляюфим входам счетчика времени;, измерителя отклонения мощности переменноfo сигнала, синхронного накопителя И вычислительного блока : На чертеже приведена структурная Схема предлагаемого устройства дпя 1| онтроля и вычисления параметров переходных процессов в В ее состав входят последовательно соединенные генератор эташонной частоты 1, счетчик времени 2,и генератор испытатель|iHX сигналов 3, последовательно соединенные блок квантования 4 и синхронный накопитель 5, вычислительный блок б и блок памяти 7, а также последовательно соединенные измеритель отклон.ения мощности переменного сигНала 8, блок управления 9 и блок индикации 10« Кроме того, в состав Структурной схемы входит счетчик числа запусков 11. На. чертеже показан .объект контроля 12, вход которого соединен с выходом генератора 3f а выход - со входами блока 4 и измеритель 8.

Устройство работает следугогиим образом.

Перед подачей испытательного сигнала на вход объекта 12 по команде из блока 9 производится измерение мсяцности помех на выходе объекта 12 с помощью измерителя 8, По окончании измерения мощности помех блок 9 вырабатывает команду, разрешающую подачу импульсов с выхода генератора 1 на счетчик 2, а также команду, разрешснощую запуск генератора 3, при этом испытательный.сигнал подается на вход объекта 12, Одновременно

олсгк 9 формирует команду, разрешающую работу блока 4, На его вход подается выходной сигнал объекта 12, выходные сигналы блока 4 поступают в накопитель 5, Выходной сигнал объекта 12 поступает также на вход измерителя 8 В момент появления полезной составляющей сигнала переходного процесса на выходе объекта 12 переменная составляющая мощности его выходного.сигнала начинает увеличиватся, В момент окончания переходного процесса на выходе объекта 12 мощность переменной составляющей его выходного сигнала уменьшается и становитсяравной мoII5 ocти помех. В это момент времени измеритель 8 формирует команд,у, поступающую в блок 9, а также в счетчик 2, При этом устанавливается коэффициент пересчета счетчика 2, пропорциональный времени переходного процесса. С этого момента времени начинается периодический запуск генератора 3 и периодическая подача на вход объекта 12 испытательных сигналов. Период запуска генератора 3 определяется коэффициентом пересчета эталонной частоты счетчиком 2„ Число запусков генератора 3 подсчитывается счетчиком 11, выход которого соединен с одним из входов накопителя 5« При подаче п исспытательных сигналов на вход объекта 12 в накопителе 5 производится накопление п-резултатов измерения выходных сигналов объекта 12„

Накопитель 5 производит накопление одноименных дискретизованных значений выходного сигнала объекта 12, Если результатом / -го измерения является множество дискретизованных значений

;

м {Ру; ,

t

2/

, . .« , « (

где 1,2„, .Л,

количество измерп ния;

,2,, К - количество дискретизованных значений при одном измерении;

то после окончания п-го измерения в накопителе 5 будет храниться множество значений, М ( Р, ,С Р, г/Р, ,ра . ,-

М

,,..,

где Р

Р,

«V

/

-/

в силу искусственно созданной периодичности полезной составляющей сигнала переходного процесса, полезная составляющая сигнала будет накапливаться пропорционально числу п в то время как помеха, в силу ее йепериодичности по отношению к периоду подачи испытательного сигнала, будет накапливаться пропорционально УгГ, Требуемое число п запусков генератора 3 определяется отношением сигнал-помеха в выходном сигнале объекта 12. Псюле подачи п испытательных сиг налов на вход оС5ъекта 12 запуск ген ратора 3 прекращается. По команде из блока 9 производится вычисление тре 6yeNbix характеристик переходного про цесса с помощью вычислительного бло ка 6, на вход которого поступает ин формация с выхода накопителя 5. Результаты промежуточных вычислений хранятся в блоке 7. Результаты изме рения, хранимое в накопителе 5, и результаты вычисления, находящееся в вычислительном блоке б, отбражаются с помовЦЮ блока индикации 10. Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения сиг налов переходных процессов в присутс ВИИ помех и определить требуемый для измерения промежуток времени. При л-кратной подаче испытательного сигнала на вход объекта контроля отношение сигнал-помеха улучшается вУп раз. Формула изобретения Устройство для контроля параметров переходных процессов, содержащее последовательно соединенные генератор эталонной частоты, счетчик времени и генератор испытательных сигналов, а также вычислительный блок, один выход которого соединен с одним из входов блока индикации, другой выход - со входом блока памяти, выход которого подключен к одному из входов вычислительного блока, а один из выходов счетчика времени соединен с одним из входов бло ка управления, выходы которого под ключены соответственно к упрашляющим входам блока квантования, блока Пс1мяти, блока индикации и генератора испытательных сигналов, выход которого подключен ко входу объекта контроля, выход которого соединен со входом блока квантования, о т л ич ающе-ес я тем, что, с целью повышения точности устройства, в. него введены синхронный накопитель, измеритель отклонения мощности переменного сигнала и счетчик числа запусков, причем один из входов синхронного накопителя подключен к выходу блока квантования, другой вход к выходу счетчика числа запусков, вход которого подключен к соответствующему выходу блока управления, соединенного с управляющим входом генератора испытательных сигналов, а выход синхронного накопителя подключен к другим входам вычислительного блока и блока индикации,при этом вход измерителя отклонения мощности переменного сигнала соединен с выходом объекта контроля,а его выход - с одним из входов счетчика времени и с другим входом блока управления,выходы которого подключены соответственно к управляющим входам сетчика вр емени, измерителя отклонения мощности переменного сигнала, синхронного накопителя и вычислительного блока. Источники информации,, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 419922, кл. G 06 J3/00,1972. 2.Авторское свидетельство СССР № 515280, кл, Н 03 К 13/14, 1975. 3.Авторское свидетельство СССР 485459, кл. G Об F 15/46, 1974 (прототип) .