Способ выделения временного интервала,
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
375581
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 14.1Х.1970 (№ 1475728/18-10) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 23.11!.1973. Бюллетень № 16
Дата опубликования описания 1.Х.1973
М. Кл. G 01г 25, 04
Номитет ло делам изаоретеиий и открытий лри Совете Министров
СССР
УДК 621.317.77(088.8) Авторы изобретения
П. М. Щучкин и С, Д. Ли
Заявитель
СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕННОГО ИНТЕРВАЛА, ПРОПОРЦИОНАЛЬНОГО фАЗОВОМУ СДВИГУ МЕЖДУ ДВУМЯ
ГАРМОНИЧЕСКИМИ СИ ГНАЛАМИ
Изобретение относится к области фазои|змерительной техники и может быть использовано при создании инфранизкочастотных фазометро|в и приборов для определения вращательных производных при аэродинамически х измерен|иях.
Известные способы выделения временного интервала, пропорционального фазовому сдвигу между двумя гармоническими сигналами, основанные на использовании пороговых элементов (нуль-органов, формирователей (прямоугольных импульсов), не обеспечивают высокой точчости из-за флуктуаций
MoMeн(тов срабатывания пороговых элементов, обусловленных как воздействием помех, так и) производных гармонических сигналов, зависящих от амплитуд.
Цель изобоетения — уменьшение погрешностей в определении временного интервала, пропорциональн)ого сдвигу фаз между двумя гармоническими сигналами, обусловленных наличием помех и измен енине(м производных, зависящих от амплитуд, гармонических сигналов.
Это достигается исключением из схемы пороговых элементов и выделением временного интервала, пропорционального фазовому сдвигу на осн)ове интегри рования исследуеМЫХ СИГНаЛОВ В ТЕЧЕНИЕ ВРЕМЕНИ та — /1 — — т1—
const, причем т(выбирается на одном из полупериодов исследуемых сигналов, разность интервалов хранится до следующего полупериода того же знака, в котором сигналы в момент времени t3 вновь интегрируются, и
5 результат сравнивается с предыдущим значением. В момент равенства интегралов формируется два импульса, временной сдвиг между которыми пропорционален фазовому сдвигу между исследуемыми сигналами.
10 Пусть исследуемые гармонические сигналы имеют вид
F, = F„ - sin ())t и F, = F„ sin (« t — р) (1)
В результате их и)нтегрнрования за время
15 т(, получаем г, F,-., F„sin сИ/ — (cosu>t, — cosset,), t, т,, F,(,)= (F„sio(st — ddt)= " гХ
Q (COS(t)t,— СОЯ (о/,) — " ($1По)т,— Sin(t)t,). (2) 25
Интегралы F>(ò) и F>(x) за время та и тз соответственно будут т, F,(-.,)= ()F„siotdt = s (cos t,— sos ч8,), 30 тз
)375581
15
t, = — + „а
9 5 4
CO (7) ((Cos 4otg — Cos hotg) (SIno)tg — SIn o)tg) Из условия равенства FI (4) =F1 (т3) и
1 2(т2) =1 2(т3) мОжнО .найти 44 и 15
t,. = — arCCOS (COS o!t3+ COS а/, — COS Iot,), 1
= — + — arCCOS (СОЗ Р (COS 1 — cos o)t,) + sin q (sin hot + sin mt, = — г., o!t = m; hot,= — 1, то (6) 3 11 7 2 6 6 Это свидетельствует о том, что ть ра вное разности) между моментами времени 4 и t4 пропорционально фазовому сдвигу между исследуемыми гармоническими сигналами, lIa чертеже, показана блок-схема устройства для осуществления способа. Схема содержит частотные датчики 1, ключи 2 и 3, реверсивные счетчики 4 и 5, задатчик времени б, схему «ИЛИ» 7, выходную шину 8, входные шины 9 и 10 и шину импульса «Пуск» 11. В исходном положении ключи 2 и 3 закрыты, а реверсивные счетчики находятся в нулевых состояниях. Устройство работает следующим образом. С приходом импульса «Пуск» по шине 11 задатчик времени формирует временной ин тервал ть на который открываются ключи 2 и 3. Задатчик времени также осуществляет привязку сформировачных времязадающих сигналов к положительному (отрицательному) полупериоду гармонического сигнала, поступающего по шине 9. В течение tI счетчики 4 и 5 работа1от ка сложение импульсов, поступающи)х на их входы с частотнь)х датчи25 З0 55 ков 1. Содержимое счетчиков пропорционально ин)гегральным значениям функций за время т4. На следующем положительном (отрицательном) .полупериоде исследуемых сигналов задатчик времени открывает ключи 2 и 3 в момент 4. Теперь счетчики 4 и 5 работают на вычитание входных и мпульсов. В момент времени, когда содержимое счетчиков становится равным нулю, что соответствует равенству интегральных значений функций на первом и втором участках интегрирования, на выходах счетчиков появляются импульсы, временной сдвиг между которыми определяет фазовый сдвиг между исследуемыми сигналами. Таким образом, выделение временного интервала, пропорционального фазовому сдвигу, осуществляется за два периода исследуемых гармонических сигналов. Предмет изобретения Способ выделен)ия времени ого интервала, пропорционального фазовому сдвигу между двумя гармоническими сигналами с помощью задатчика времени, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешностей, обусловленных наличием помех и изменением производных, зависящих от амплитуд гармонических сигналов, и) получения линейн)ой зависимости между временным интервалом и фазовым сдвигом, интегрируют значения каждого гармонического сигнала на двух временных участках с помощью задатчика временных интервалов и интеграторов и определяют временной интервал путем выделения разности между моментами равенства интегральных значений каждого гармонического сигнала на двух участках интегрирования с помощью логических элементов, при этом начало и конец первого интервала интегрирования т. 5 принимают соответственн)о равными — и 2 6 для,положительного полупериода гармоничез ского сигнала и соответственно равными — " 11 и — л для отрицательного полупериода, а на6 чало второго интервала интегрирования равным — для положительного полуперноча и 7 - — л для отрицательного полупериода и)ссле6 дуемых гармонических сигналов, причем времязадающие сигналы задатчика времени привязывают к положительному (отрицательному) полупериоду гармонического сигнала. 375581 Редактор Т. Рыбалова Заказ 2565/1 Изд. Ха 1686 Тираж 755 11одписпое ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр, Сапунова, 2 Составитель Л. Устинова Техред 3. Тараненко Корректоры: A. Николаева и Л. Корогод
