SU1679399A1 - Meter of amplitude of harmonic signal - Google Patents
Meter of amplitude of harmonic signal Download PDFInfo
- Publication number
- SU1679399A1 SU1679399A1 SU894755945A SU4755945A SU1679399A1 SU 1679399 A1 SU1679399 A1 SU 1679399A1 SU 894755945 A SU894755945 A SU 894755945A SU 4755945 A SU4755945 A SU 4755945A SU 1679399 A1 SU1679399 A1 SU 1679399A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- inputs
- counter
- control
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к электроизмерительной технике. Цель изобретени - повышение точности и расширение частотного диапазона измерени . Предлагаемый измеритель содержит источник 2 опорного напр жени посто нного тока, цифровой вольтметр 3, сумматор 4, вычислительный блок 7. Введение интегратора 5, нуль-органа 6, блока 8 управлени обеспечивает уст- ранение погрешностей, св занных с определением момента прекращени изменени знака интегрального значени суммарного сигнала и позвол ет измер ть сигналы частотой больше 50 Гц. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.This invention relates to electrical measuring technology. The purpose of the invention is to improve the accuracy and expansion of the frequency range of measurement. The proposed meter contains a source 2 of the reference voltage of a direct current, a digital voltmeter 3, an adder 4, a computational unit 7. The introduction of an integrator 5, a zero-body 6, a control unit 8 ensures the elimination of errors associated with determining the moment of ceasing the change of the sign of the integral values of the sum signal and allows measurement of signals with a frequency greater than 50 Hz. 1 hp f-ly, 1 ill.
Description
(Л(L
СWITH
о VI оo VI o
} }
оabout
Изобретение относитс к электроизмерительной технике.This invention relates to electrical measuring technology.
Цель изобретени - повышение точности и расширение частотного диапазона измерени .The purpose of the invention is to improve the accuracy and expansion of the frequency range of measurement.
На чертеже представлена структурна схема измерител .The drawing shows a structural diagram of the meter.
Измеритель содержит вход дл подключени источника 1 измер емого сигнала, источник 2 регулируемого опорного напр - жени посто нного тока, цифровой вольтметр 3. сумматор 4 аналоговых сигналов, интегратор 5, нуль-орган б, вычислительный блок 7 и блок 8 управлени , выполненный на первом триггере 9, кварцевом генерато- ре 10 импульсов, первом 11 и втором 12 формировател х импульсов, первом 13 и втором 14 синхронизаторах, втором 15 и третьем 16 триггерах, первом - п том элементах 17-21 совпадени , делителе 22 час- тоты, первом счетчике 23, третьем 24 и четвертом 25 формировател х импульсов по заднему фронту, первом 26 и втором 27 элементах ИЛИ, втором 28 и третьем 29 счетчиках .The meter contains an input for connecting the source 1 of the measured signal, the source 2 of the adjustable reference DC voltage, the digital voltmeter 3. the adder 4 analog signals, the integrator 5, the zero-organ b, the computing unit 7 and the control unit 8, performed on the first trigger 9, a quartz generator of 10 pulses, the first 11 and second 12 pulse drivers, the first 13 and second 14 synchronizers, the second 15 and third 16 triggers, the first - five coincidence elements 17–21, the 22 frequency divider, the first counter 23, third 24 and fourth 25 pulse shaper on the falling edge, the first 26 and the second 27 elements OR, the second 28 and the third 29 counters.
Вычислительный блок 7 выполнен на четвертом триггере 30, шестом элементе 31 совпадени , четвертом счетчике 32, дешифраторе 33, мультиплексоре 34 и электронно- вычислительной машине (ЭВМ) 35.Computing unit 7 is implemented on the fourth trigger 30, the sixth coincidence element 31, the fourth counter 32, the decoder 33, the multiplexer 34, and the electronic computer (PC) 35.
Вход устройства соединен с первым входом сумматора 4 и входом формировател 11, образующим первый вход блока 8. Выход источника 2 подключен к второму входу сумматора 4 и входу вольтметра 3. Выход сумматора 4 через интегратор 5 соединен с входом нуль-органа 6. Вход Пуск устройства соединен с S-входом триггера 9, вл ющимс третьим входом блока 8, с входом установки счетчика 23, с входами сброса счетчиков 28 и 29 и первыми входами элементов ИЛИ 26 и 27, выходы которых соединены с R-входами триггеров 15 и 16 соответственно. Один из выходов формировател 11 соединен с первыми входами элементов 19 и 20 совпадени , а другой выход - с вторым входом синхронизатора 13. Выход генератора 10 соединен с входом формировател 12, с третьими входами синхронизаторов 13 и 14 с первыми входами элементов 17 и 18 и тактовым выходом блока 8, который соединен с первым входом элемента 31 совпадени , вл ющимс тактовым входом блока 7. The device input is connected to the first input of the adder 4 and the input of the imaging unit 11, forming the first input of the unit 8. The source 2 output is connected to the second input of the adder 4 and the input of the voltmeter 3. The output of the adder 4 through the integrator 5 is connected to the input of the zero-body 6. Device Start connected to the S-input of the trigger 9, which is the third input of the block 8, to the installation input of the counter 23, to the reset inputs of the counters 28 and 29 and the first inputs of the OR elements 26 and 27, the outputs of which are connected to the R-inputs of the triggers 15 and 16, respectively. One of the outputs of the imaging unit 11 is connected to the first inputs of the elements 19 and 20 coincidence, and the other output is connected to the second input of the synchronizer 13. The output of the generator 10 is connected to the input of the imaging unit 12, with the third inputs of the synchronizers 13 and 14 with the first inputs of the elements 17 and 18 and clock the output of block 8, which is connected to the first input of matching element 31, which is a clock input of block 7.
Один из выходов формировател 12 соединен с управл ющим входом интегратора 5 и первым входом элемента 21, а второй выход - с вторым входом синхронизатора 14. Первые входы синхронизаторов 13 и 14One of the outputs of the imaging unit 12 is connected to the control input of the integrator 5 and the first input of the element 21, and the second output is connected to the second input of the synchronizer 14. The first inputs of the synchronizers 13 and 14
и R-вход триггера 9 подключены к второму входу блока 8 и соединены с выходом нуль- органа 6 и с управл ющим входом цифрового вольтметра 3, выход которого соединен с первым входом мультиплексора 34, вл ющимс первым входом блока 7. Выход триггера 9 соединен с вторым входом элемента 19, выход которого через делитель 22 соединен с входом вычитани счетчика 23, выход которого вл етс первым выходом блока 8 и соединен с управл ющими входами источника 2. Выходы синхронизаторов 13 и 14 соединены с S-входами триггеров 15 и 16 соответственно.and the R input of the trigger 9 is connected to the second input of the block 8 and connected to the output of the zero organ 6 and to the control input of the digital voltmeter 3, the output of which is connected to the first input of the multiplexer 34, which is the first input of the block 7. The output of the trigger 9 is connected to the second input of the element 19, the output of which through the divider 22 is connected to the subtraction input of the counter 23, the output of which is the first output of the block 8 and connected to the control inputs of the source 2. The outputs of the synchronizers 13 and 14 are connected to the S-inputs of the flip-flops 15 and 16, respectively.
Выход триггера 15 соединен с вторыми входами элементов 17 и 20, выход элемента 17 соединен с входом сложени счетчика 28, а выход элемента 20 соединен с входом формировател 24, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 26 и S-входом триггера 30, вл ющегос управл ющим входом блока 7. R-вход триггера 30 соединен с выходом счетчика 32. Выход триггера 30 соединен с вторым входом элемента 31, выход которого соединен с входом сложени счетчика 32 и синхровхо- дом ЭВМ 35. Выход триггера 16 соединен с вторыми входами элементов 18 и 21. Выход элемента 18 соединен с входом сложени счетчика 29, а выход элемента 21 через формирователь 25 соединен с вторым входом элемента ИЛИ 27. Выходы счетчиков 28 и 29, вл ющиес вторым и третьим выходами блока 8, соединены с вторым и третьим входами мультиплексора 34 соответственно , вл ющимис вторым и третьим входами блока 7. Управл ющие входы мультиплексора 34 соединены с выходами дешифратора 33, входы которого соединены с выходами счетчика 32. Выходы мультиплексора 34 соединены с входами ЭВМ 35.The output of the trigger 15 is connected to the second inputs of the elements 17 and 20, the output of the element 17 is connected to the addition input of the counter 28, and the output of the element 20 is connected to the input of the driver 24, the output of which is connected to the second input of the element OR 26 and the S input of the trigger 30, which is the control input of the unit 7. The R input of the trigger 30 is connected to the output of the counter 32. The output of the trigger 30 is connected to the second input of the element 31, the output of which is connected to the addition input of the counter 32 and the synchronous computer 35. The output of the trigger 16 is connected to the second inputs of the elements 18 and 21. The output of element 18 com. The output of element 21 is connected via shaper 25 to the second input of the element OR 27. The outputs of counters 28 and 29, which are the second and third outputs of block 8, are connected to the second and third inputs of multiplexer 34, respectively, which are the second and the third inputs of the unit 7. The control inputs of the multiplexer 34 are connected to the outputs of the decoder 33, the inputs of which are connected to the outputs of the counter 32. The outputs of the multiplexer 34 are connected to the inputs of the computer 35.
Измеритель работает следующим образом .The meter works as follows.
В исходном состо нии на сумматор 4 поступают измер емый сигнал Ux с источника 1 и опорный сигнал U0 с источника 2, причем Uo Ux по модулю, что обеспечиваетс подачей кодового сигнала со счет- чика 23 на входы источника 2, соответствующего максимальному значению его выходного напр жени . Последнее обеспечиваетс записью 1 во все разр ды счетчика 23. При этом колебание сигнала на выходе сумматора 4 происходит без изменени знака сигнала. Одновременно сигнал Ux поступает на вход формировател 11, который обеспечивает формирование как периодической последовательности импульсов длительностью, соответствующей периоду измер емого сигнала , так и импульсов, соответствующих переднему фронту этих импульсов. Импульсы длительностью, равной периоду измер вмого сигнала, поступают на входы элемен- тов 19 и 20 совпадени , которые наход тс в закрытом состо нии, а импульсы, соответствующие- переднему фронту этих импульсов , поступают на один из входов синхронизатора 13.In the initial state, the adder 4 receives the measured signal Ux from source 1 and the reference signal U0 from source 2, and Uo Ux modulo, which is ensured by applying a code signal from counter 23 to the inputs of source 2 corresponding to the maximum value of its output voltage wives The latter is provided by writing 1 to all bits of the counter 23. In this case, the signal at the output of the adder 4 oscillates without changing the sign of the signal. At the same time, the signal Ux is fed to the input of the imaging unit 11, which ensures the formation of both a periodic sequence of pulses of duration corresponding to the period of the measured signal and the pulses corresponding to the leading edge of these pulses. The pulses with a duration equal to the period of the measured signal are fed to the inputs of the elements 19 and 20 coincidence, which are in the closed state, and the pulses corresponding to the leading edge of these pulses are fed to one of the inputs of the synchronizer 13.
На вход формировател 12 поступают импульсы с выхода кварцевого генератора 10, по которым формирователем 12 формируютс импульсы периодической последовательности длительностью, равной такту интегрировани , а также импульсы, соответствующие их передним фронтам.The input of the imaging unit 12 receives pulses from the output of the quartz oscillator 10, according to which the imaging unit 12 generates pulses of a periodic sequence with a duration equal to the integration cycle, as well as pulses corresponding to their leading edges.
Импульсы длительностью, равной такту интегрировани , поступают на один из входов элемента 21 совпадени и на управл ю- щий вход интегратора 5, обеспечива периодическое интегрирование сигнала с выхода сумматора 4. Элемент 21 совпадени при этом находитс в закрытом состо нии. Импульсы, соответствующие переднему фронту импульсов, длительностью, равной такту интегрировани , поступают на один из входов синхронизатора 14.Pulses with a duration equal to the integration cycle arrive at one of the inputs of the coincidence element 21 and the control input of the integrator 5, ensuring periodic integration of the signal from the output of the adder 4. The coincidence element 21 is in the closed state. The pulses corresponding to the leading edge of the pulses, with a duration equal to the integration cycle, arrive at one of the inputs of the synchronizer 14.
По команде Пуск, котора поступает на S-вход триггера 9, открываетс элемент 19 совпадени , и импульсы длительностью , равной периоду измер емого сигнала , поступают на вход делител 22 частоты, коэффициент делени которого устанавливаетс заранее из услови обес- печени необходимой частоты изменени кода источника 2, а именно: Ткод « fx , где fx - частота сигнала Ux, при этом значение Uo на выходе источника 2 уменьшаетс с некоторого максимального значени до до- стижени интегрального значени суммарного сигнала нулевого значени . В этот момент нуль-орган 6 формирует выходной сигнал, которым триггер 9 возвращаетс в нулевое состо ние и прекращает поступле- ние счетных импульсов на вход счетчика 23, Одновременно выходной сигнал нуль-органа б поступает на управл ющий вход цифрового вольтметра 3 дл измерени значени выходного сигнала с источника 2 и на входы синхронизаторов 13 и 14. Синхронизаторы 13 и 14 по сигналу с выхода нуль-органа 6 обеспечивают прохождение на S-входы триггеров 15 и 16 очередных импульсов с выходов формирователей 11 и 12, по которым на выходах триггеров 15 и 16 устанавливаетс высокий потенциал, открывающий элементы 17, 20 и 18, 21 совпадени соответственно. При этом на вход счетчика 28 поступает пачка импульсов , соответствующа длительности периода измер емого сигнала, а на вход счетчика 29 поступает пачка импульсов, соответствующа длительности такта интегрировани .The Start command, which is fed to the S input of the trigger 9, opens the coincidence element 19, and pulses with a duration equal to the period of the measured signal are fed to the input of the frequency divider 22, the division factor of which is set in advance from the condition of the required frequency of changing the source code 2, namely: Tcodfx, where fx is the frequency of the signal Ux, and the value of Uo at the output of source 2 decreases from a certain maximum value to an integral value of the total signal of zero value. At this moment, the zero-organ 6 generates an output signal, by which the trigger 9 returns to the zero state and stops the arrival of counting pulses at the input of the counter 23. At the same time, the output signal of the zero-organ b goes to the control input of the digital voltmeter 3 to measure the output the signal from source 2 and to the inputs of the synchronizers 13 and 14. Synchronizers 13 and 14 signal the output from the zero-organ 6 to pass to the S-inputs of the triggers 15 and 16 successive pulses from the outputs of the formers 11 and 12, through which the outputs of the triggers 15 and 16, a high potential is established opening the elements 17, 20 and 18, 21 matches, respectively. In this case, a pulse packet is received at the input of the counter 28, corresponding to the duration of the period of the measured signal, and at the input of the counter 29, a packet of pulses is received, corresponding to the duration of the integration cycle.
Таким образом, осуществл етс преобразование длительности периода измер емого сигнала и такта интегрировани в цифровые коды, которые поступают на информационные входы вычислительного блока 7. Одновременно с преобразованием временной интервал - код формируютс импульсы по заднему фронту импульсов дли- интервала интегрировани и периода измер емого сигнала формировател ми 24 и 25 импульсов, которые через элементы ИЛИ 26 и 27 возвращают триггеры 15 и 16 в нулевое состо ние. Входной сигнал формировател 24 определ ет момент окончани измерени и поступает на управл ющий вход вычислительного блока 7 дл приема измерительной информации и последующего вычислени искомого амплитудного значени по формулеThus, the conversion of the duration of the measured signal and integration cycle into digital codes, which arrive at the information inputs of the computing unit 7, is carried out. Simultaneously with the conversion of the time interval — the code, pulses are formed on the falling edge of the pulses of the measured interval 24 and 25 pulses, which, via the OR 26 and 27 elements, return the triggers 15 and 16 to the zero state. The input signal of the generator 24 determines the moment when the measurement ends and goes to the control input of the computing unit 7 to receive measurement information and then calculate the desired amplitude value using the formula
- Uc- Uc
(f(f
I XI x
зтл:(-)ztl: (-)
где Uо - результатwhere Uo is the result
tutu
измерени вольтметром 3; - - отноше1хmeasurement with a voltmeter 3; - - relation
ние длительности такта интегрировани и периода измер емого сигнала.the duration of the integration cycle and the period of the measured signal.
Однако, учитыва , что результаты измерени представл ют собой цифровые коды, расчетную формулу можно представить в следующем виде:However, considering that the measurement results are digital codes, the calculation formula can be represented as follows:
3,1415923.141592
Ntu NTXNTU NTX
Sin 3,141592Sin 3.141592
Ntu NTXNTU NTX
ЭВМ 35 в блоке 7 в исходном состо нии находитс в режиме готовности. По сигналу Конец измерени , который с выхода формировател 24 поступает на S-вход триггера 30, открываетс элемент 31 совпадени , и импульсы с его выхода поступают на вход счетчика 32 и, в качестве синхроимпульсов, на вход ЭВМ 35. Дешифратором 33 дешифрируетс измен ющийс код с выхода счет- чика 32, который управл ет подачей измерительной информации через мультиплексор 34 на информационный вход ЭВМ 35. При этом измерительна информаци записываетс в пам ть ЭВМ 35 и далее по программе осуществл етс вычисление искомого значени амплитуды. По окончании ввода в ЭВМ 35 измерительной инфармации выходным сигналом счетчика 32 триггер 30 возвращаетс в нулевое состо ние и прекращаетс поступление синхроимпульсов на вход ЭВМ 35.The computer 35 in block 7 is in the initial state in standby mode. The End of Measurement signal, which comes from the output of shaper 24, enters the S input of trigger 30, a coincidence element 31 is opened, and the pulses from its output arrive at the input of counter 32 and, as a sync pulse, the input of the computer 35. The decoder 33 decrypts the changing code from the output of the counter 32, which controls the flow of measurement information through the multiplexer 34 to the information input of the computer 35. In this case, the measurement information is recorded in the memory of the computer 35 and then the program calculates the desired amplitude value. Upon completion of the input into the computer 35 of the measuring infarmation by the output signal of the counter 32, the trigger 30 returns to the zero state and the flow of the clock pulses to the input of the computer 35 stops.
Измеритель позвол ет стабильно и с высокой точностью определ ть достижение интегрального значени суммарного сигнала нулевого уровн , которое определ етс лишь погрешностью порога срабатывани нуль-органа б, который при отсутствии изменени знака интегрального значени суммарного сигнала существенным образом упрощает реализацию процесса автоматизации измерени . Измеритель обеспечивает широкий частотный диапазон измер емых сигналов, так как отношение длительности такта интегрировани и длительности периода измер емого сигнала может быть существенно расширено в сторону высоких частот (50 Гц).The meter allows stable and highly accurate determination of the achievement of the integral value of the total signal of the zero level, which is determined only by the error of the null organ b triggering threshold, which, in the absence of a change in the sign of the integral value of the total signal, greatly simplifies the implementation of the measurement automation process. The meter provides a wide frequency range of the measured signals, since the ratio of the integration cycle duration and the period of the measured signal period can be significantly extended towards high frequencies (50 Hz).
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894755945A SU1679399A1 (en) | 1989-08-07 | 1989-08-07 | Meter of amplitude of harmonic signal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894755945A SU1679399A1 (en) | 1989-08-07 | 1989-08-07 | Meter of amplitude of harmonic signal |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1679399A1 true SU1679399A1 (en) | 1991-09-23 |
Family
ID=21477952
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894755945A SU1679399A1 (en) | 1989-08-07 | 1989-08-07 | Meter of amplitude of harmonic signal |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1679399A1 (en) |
-
1989
- 1989-08-07 SU SU894755945A patent/SU1679399A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1075177,кл. G 01 R 19/04, 1982. Авторское свидетельство СССР № 1310736, кл. G 01 R 19/04, 1985. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Prokin | Double buffered wide-range frequency measurement method for digital tachometers | |
SU1679399A1 (en) | Meter of amplitude of harmonic signal | |
US4335596A (en) | Device for measuring the operation of a timepiece movement | |
JPH01124773A (en) | Frequency measuring instrument | |
SU1381419A1 (en) | Digital time interval counter | |
SU983637A1 (en) | Time interval measuring device | |
JPH0333013Y2 (en) | ||
SU1084685A1 (en) | Digital stroboscopic converter of electrical signals | |
JPH0630439B2 (en) | Zero crossing point detector for sinusoidal signal | |
SU464888A1 (en) | Digital pulse duration meter | |
SU938196A1 (en) | Phase-shifting device | |
SU738138A1 (en) | Selector gate shaping device | |
JPS6017389A (en) | Pulse counting device | |
SU1409949A1 (en) | Frequency instability meter | |
SU849096A1 (en) | Phase-meter | |
SU1003321A1 (en) | Device for delaying square-wave pulses | |
SU917107A1 (en) | Method and device for measuring signal instantaneous value | |
SU744997A2 (en) | Frequency counter | |
SU888065A1 (en) | Method of measuring periodic pulse duration | |
SU1495774A1 (en) | Device for production of time intervals | |
SU636814A1 (en) | Discrete signal marginal distortion meter | |
SU970255A1 (en) | Digital frequency meter | |
SU1095089A1 (en) | Digital frequency meter | |
SU665400A1 (en) | Selector of pulses by duration | |
SU917172A1 (en) | Digital meter of time intervals |