Способ измерения отклонения частоты от номинального значения Советский патент 1980 года по МПК G01R23/00 

лпции, ближаП1мую к одной из гармоник частоты повторения.

На фиг. 1 представлен спектр модулировйнной по времени задержки последовательности импульсов при отклонении частот -л; на фиг. 2 - блоксхема одного из возможных вариантов устройства для реализации предлагаемого способа.

Способ осуществляетоя следующим образом.

Из входного гармонического напряжеЕШя, изменения частоты которого подлежат измерению, формируют последовательность прямоугольных импульсов, частота повторения которых равна измеряемор частоте. Из, последовательности этих импульсов выделяют гармонику частоты -повторения N (фиг. 1), которую преобразуют в последовательность прямоугольных импульсов, подвергаемых модуляции по времени задержки по закону изменения измеряемого напряжения.

При. &f О в спектре модулирован юй по времени задержки последовательности импульсов |,фиг. 1 а) отсутствуют частотные компоненты вида (р N t 1 Ifp, о,в то время как при uf О (фиг. 1 б) эти компоненты спектра присутствуют и их изменения однозначно связаны с изменениями частоты относительно номинального значения Вх.о- последовательности промодулированных Импульсов выделяют гармонику частоты измеряемого напряжения, ближарЧшую к одной из гармоник частоты повторения, т. е. (pN ± Ofex Расположенную в зоне нечувствительности к изменениям длительности импульсов, .что обеспечивает уменьшение влияния нестабильности длительности импульсо на результаты измерения уровня этой гармоники.

Повы1иение точности измерений достигается тем, что все частотные компоненты кратны частоте измеряемого напряжения, а измерения уровня гармоники с номером (pNi 1) линейно зависят от изменений частоты д. относительно номинального значения и при вхЕ&Х-о т. е. при л О изменения осталь.ных параметров импульсного процесса вследствие нестабильности не вызывают отклонения уровня гармоники (р М - 1 ) относительно исходного нулевого значения.

Блок-схема устройства для реализации предлагаемого способа (фиг. 2) содержит формирователи 1 и 2 импульсов, преобразующие соответственно измеряемое гармоническое и напряжение Ы--ОЙ гармоники в последовательность прямоугольных импульсов, временной модулятор 3, ос уществляющий преобразование измеряемого напряжения в последовательность импульсов, модулированных по времени задержки, избирательную систему 4, выделяющую из

последовательности модулированных импульсов г-армонику частоты измеряемого напряжения с номером (pN t i ) ближайшую к одной из гармоник частоты повторения импульсов, запускающих временной модулятор, расположенных в зоне нечувствительности к изменениям длительности импульсов, точный выпрямитель 5, избирательный блок 6.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении с выхода формирователя 1 импульсов прямоугольной .формы на вход избирательного блока 6 на его выходе появляется напряжение N ой гармоники, которое формирователем 2 преобразуется в последовательность прямоугольных импульсов, используемых для запуска временного модулятора 3, на управляющий вход которого подается гармоническое напряжение измеряемой частоты. Модулированные по времени задержки импульсы при воздействии на избирательный блок б вызывают изменение уровня гармоники частоты измеряемого напряжения с номером (pN 1), точное выпрямление которой создает выходное 1апряжение, изменения уровня которого однозначно обусловлены изменениями частоты измеряемого напряжения.

, При необходимости измерений с получением информации о сторс5не отклонения от номинального значения точный выпрямитель должен быть заменен фазочувствительным выпрямителем.

Перед началом измерения отклонений частоты относительно номинального значения осуществляется калибровка устройства, Заключающаяся в том, что при подаче на вход формирователя 1 напряжения номинальной частоты (частота при этом измеряется частотомером) производят настройку избирательного блока б на требуемую гармонику частоты измеряемого напряжения с номером pN 1 (где N - номер гармоники частоты повторения, расположенной в одной из зон нечувствительности к изменениям длительности импульсов), а затем, изменением амплитуды измеряемого напряжения добиваются равенства нулю выходного напряжения точного дыпрямителя 5. После этого изменяют частоту измеряемого напряжения в требуемых пределах, измеряют ее значения частотомером и одновременно измеряют уровень выходного напряжения точного выпрямителя. Таким образом, шкала измерительного прибора, измеряющего постоянное напряжение на .выходе точного выпрямителя, может быть проградуирована в абсолютных значениях отклонения частоты Л относительно номинального значения..

Формула изобретения

Способ .измерения откпоиения частоты от номинального значения, ч.чь чкчающийся в преобразовании отклонений частоты от номинального значения в постоянное напряжение, о т л и- ч а ющийся тем, что, с целью повышения точности измерения, электрические колебания преобразуют в последовательность импульсов, частота повторения которых в целое число раз превышает частоту измеряемого напряжения, последовательность импульсов модулируют по времени задержки по гармоническому закону измеряемым напряжением, а затем из последовательности модулированных импульсов выделяют и измеряют гармонику частоты модуляции, ближайшую к одной из гармоник частоты повторения.

Источники информации, принятые во внимание-при экспертизе

1.Скрипник Ю.а. Модуляционные измерения параметров сигналов и цепей. М., Сов. радио, 1975, с. 34.

2. Измерительная техника, 19QO 8.