Устройство для определения моментов экстремумов гармонического сигнала Советский патент 1982 года по МПК G01R19/04 G06G7/02 

Изобретение относится к измери- тельной технике.

Известно устройство, содержащее реверсивный счетчик, генератор, фазовый детектрр, смеситель, цифровой фазовый детектор, делитель частоты 1.

Однако это устройство имеет сложность построения и дает низкую точностьопределения моментов экстремума. 1

Наиболее близким по технической сущности является устройство, в котором вначале фиксируется в цифровой форме длительность положительного полупериода исследуемого сигнала, а затем в следующий полупериод фиксируется момент времени, когда в процессе повторного счета содержимое счетчика достигает значения, соответствующего четверти периода сигнала 2 .

Недостаток известного устройства - конструктивная сложность схемы, большие аппаратурные затраты.

Цель изобретения - упрощение конструкции.

Цель достигается тем, что устройство для определения моментов экстремумов гармонического сигнала, содержащее генератор импульсов, первый выход которого через первый ключ связан со счетным входом первого счетчика, нуль-орган, вход которого является входом устройства, а выход соединен с управляющим входом первого ключа, и второй ключ, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика, содержит элемент ИЛИ и элемент задержки, при этом выход нуль-органа через элемент задержки связан с входом обнуления первого счетчика, выходы разрядов которого соединены с информационными, входами второго счетчика, управляю3щий вход которого подключен к выхо ду нуль-органа, выходы разрядив второго счетчика через элемент ИЛИ связаны с управляющим входом второго ключа, информационный вход которого подключен к второму выходу генератора импульсов, а выход переноса стариего разряда второго счетчика является выходом устройства. На чертеже представлена блоксхема предлагаемого устройства. Устройство содержит нуль-орган 1 элемент 2 задержки, счетчики 3 и ключи 5 и 6, элемент ИЛИ 7, генератор 8 импульсов, вход 9, выхо 10 устройства. Устройство .работает следующим образом. В исходном состоянии ключ 5 открыт сигналом с выхода нуль-органа 1, ключ 6 закрыт сигналом с выхода элемента ИЛИ 7. С выходов генератора 8 на входы ключей 5 и 6 подаются импульсные последовательности, причем на вход ключа 6 посту пают импульсы удвоенной частоты. В моменты времени, когда исследу мый входной сигнал переходит от отрицательных значений к положительным и от положительных к отрицатель ным, т.е. 8 каждый полупериод нульорган 1 формирует короткий импульс напряжения, На время действия импул са ключ 5 закрывается. Кроме того, содержимое счетчика 3 переписываетс в счетчик 4 в дополнительном коде. После задержки на время, необход мое для надежного переписывания содержимого счетчика 3 в счетчик 4, импульс сбрасывает счетчик 3 в нуле вое состояние. В момент окончания и пульса открывается ключ 5. Через не го на счетчик 3 поступает импульсная последовательность. Таким образ в счетчике 3 формируется код, пропбрциональный.половине периода иссл дуемого сигнала. Как только состояние счетчика становится отличным от нуля, срабатывает элемент ИЛИ 7 и открывает ключ 6. На счетчик k через ключ 6 поступает импульсная последовательность удвоенной частоты. Как только количество импульсов, поступивших на счетчик k с генератора 8, сравняется с кодом, переписанным из счетчика 3, на выходе старшего разряда счетчика 4 формируется импульс, время появления которого соответствует экстремальному значению исследуемого, сигнала. Этот импульс появляется через четверть периода после начала счета и, следовательно, соответствует появлению экстремума входного сигнала. В момент обнуления счетчика элемент ИЛИ 7 закрывает ключ 6. Далее описанный процесс повторяется и на выходе устройства возникают кратковременные импульсы в моменты, соответствующие неибольшим и наименьшим значениям гармонического входного сигнала. Технико-экономический эффект от использования изобретения обусловлен уменьшением аппаратурных затрат, повышением надежности функционирования, а также улучшением динамических характеристик (исключается время, необходимое для сравнения кодов. , Формула изобретения Устройство для определения моментов экстремумов гармонического сигнала, содержащее генератор импульсов, первый выход которого через первый ключ связан со счетным входом первого счетчика, нульорган, вход которого является входом устройства/ а выход соединен с управляющим входом первого ключа, и второй ключ, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика, отличающееся тем, что, с целью упрощения, устройство содержит элемент ИЛИ и элемент задержки, при этом выход нуль-органа через элемент задержки связан с входом обнуления первого счетчика , выходы разрядов которого соединены с информационными входами второго счетчика, управляющий вход которого подключен к выходу нульоргана, выходы разрядов второго счетчика через элемент ИЛИ связаны с управляющим входом второго ключа, информационный вход которого подключен к второму выходу генератора импульсов, а выход переноса старшего разряда второго счетчика является выходом устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № , кл. I , опублик. 1973. 2 .Автдрское свидетельство СССР . G 01 R 23/16,1978(прототип) .

t

1 i

/