Способ нормирования инфранизкочастотного сигнала Советский патент 1980 года по МПК G01R25/00 G05F1/10 

Изобретение относится к электроизмерите.г1ьной технике и предназначенс для использования при измерении фазовых углов между инфранизкочастотными колебаниями, когда требуется исключение погрешностей от неравенства .амплитуд (максимальных значений) ,сравниваемых .по фазе колебаний Известен.способ регулирования переменного напряжения, предусматривающий шунтирование и дещунтирование нелинейного трения, а также коммутацию нулевого вентиля, включающего параллельно с нагрузкой 1. Недсэстаток известного способа регулирования заключается в низкой точности преобразования и большом времени стабилизации напряжения, осо бенно в диапазоне инфранизких частот Наиболее близким техническим реше ниемк предлагаемому изобретению является способ нормирования инфранизкочастотного сигнала, основанный на последовательном сравнении его мгновенных значений с дискретными значаниями опорного напряжения, изменяющи мися по определенному закону 2. Однако способу нормирования прису щи невысокая точность и существенные затраты времени. Это объясняется тем в нем предусматривается многократт: ное измерение входного сигнала, причем число измерений выбирается из условия статистической достоверности. Цель изобретения - повышение точности и сокращение времени нормирования инфранизкочастотного сигнала в широком частотном и динамическом диапазоне. Поставленная цель достигается тем, что в способе нормирования инфранизкочастотного сигнала, основанном на последовательном сравнении его мгновенных значений с дискретным значением опорного напряжения,изменяющимися по определенному закону,дискретные значения опорного напряжения получают делением напряжения типа меандр,сформироЬанного из инфранизкочастотного сигнала, в моменты равенства сравниваемых значений инфранизкочастотного сигнала и опорного напряжения вырабатывают импульсы заданной воль-секундной площади, устанавливают амплитуды импульсов по тому же закону, что и дискретные значения опорного напряжения, и из полученной последовательности импульсов выделяют нормированный инфранизкочастстный сигнал.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства, реализующего предложенный способ; на фиг. 2 - эпюры напряжения, поясняющие его принцип действия.

В состав устройства (фиг. 1) входят блок управления 1 формирователь 2.опорного напряжения, блок 3 коммутации, блок 4 сравнения, интегратор 5, управляемый аттенюатор б, формирователь 7 импульсов.

Устройства в случае равномерного , квантования опорного напряжения по амплитуде работает следующим образом (возможен также режим с равномерным квантованием периода опорного напряения) .

Входное инфранизкочастотное колебание UBK (Ь) / подлежащее нормированию, поступает в формирователь, 2, где формируется опорное напряжение tJo.i), меющее форму меандра (фиг. 2а). Это напряжение . через блок 3 коммутации поступает на вход аттенюатора б с искретными значениями коэффициента передачи, отстающими друг от друга по закону целочисленного ряда, в выхода аттенюатора б дискретные значения опорного напряжения через блок 3 коммутации направляются на один из входов блока 4 сравнения, к другому входу которого подводится колебание В моменты равенства мгновенных значений инфранизкочастотного колебания и дискретных значений опорного напряжения на выходе блока 4 вырабатываются короткие испульсы UnCt), для которых в формирователе 7 устанавливается заданная вольт-секундная площадь (фиг. 26).

.Импульсы с выхода формирователя7 через блок 3 коммутации поступают на аттенюатор 6 с теми же, как и ранее дискретнЕлми значениями коэффициента передачи. Перевод аттенюатора 6 из одного состояния в другое осуществляется блоком 1 управления в моменты времени, соответствующие задним фронтам импульсов постоянной вольт-секундной площади.

В результате на вход интегратора 5, подключенного через блок 3 коммутации к аттенюатора ё, поступают нормированны6 импульсы UnH амплитуда которых измеряется пропорционально дискретным значениям коэффициента передачи-аттенюатора 6. С помощью интегратора 5 осуществляется виделение огибащщей импульсов, представляющей собой % ормированное по амплитуде: инфранизкочастотное колебание UBKH)Если волоке 4 сравнения в течение заданного интервала времени не наблюдается равенства значений инфранизкочастотного колебания и опорного напряжения, то в аттенюаторе б: устанавливается предыдущее значение опорного напряжения и в момент достижения указанного равенства знак приращения дискретных значений опорного напряжения изменяется на противоположный. Полярность опорного напряжения UQ U) изменяется соответственно полярности исследуемого колебания ).

Высокая точность нормирования обес печивается тем, что опорное напряжение формируется из исследуемого инфранизкочастотного сигнала, каждому определенному мгновенному значению сигнала соответствует определенное дискретное значение опорного напряжения. Сокращение времени нормирования достигается благодаря последовательному сравнению мгновенных значений инфра- низкочастотного сигнала с рядом дискретных значений.опорного напряжения, а также за счет последовательного формирования импульсов заданной воль-секундной площади и передачи их через аттенюатор со строго определенными дискретными значениями коэффициента передачи. Кроме того, выделение нормированного инфранизкочастотного сигнала из амплитудномодулированной последовательности импульсов требует блок с постоянной времени, значительно меньшей периода инфранизкочастотного сигнала.

Формула.изобретения

Способ нормирования инфранизкочастотного сигнала, основанный на последовательном сравнении его мгнове«ных значений с дискретными значениями опорного на:пряжения, изменяющимися по определенному закону,,о т л и ч а ю щ и и с,я тем, что, с целью повышения точности и сокращения времени нормирования в широком частотном и динамическом диапазонах, дискретные значения опорного напряжения получают делением напряжения типа меандр,: сформированного из инфранизкочастотного сигнала, в моменты равенства сравниваемых значений инфранизкочастотного сигнала и опорного напряжения вырабатывают импульсы заданной вольтсекундной площади, устанавливают амплитуды импульсов по тому же закону, что и дискретные значения опор ного напряжения, и на полученной последовательности импульсов выделяют 5 нормированный инфранизкочастотный сигнал.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 465625, кл. G 05 F 1/12, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР №.228106, кл. G 05 F 1/12, 1966.

. h.,W