SU717729A1 - Устройство дл контрол амплитудных и фазовых характеристик - Google Patents

Description

.- .

Изобретение отпосетс  к обпасти аЬтоматики, преимущественно к измерительной технике t-ii может быть исвопьзовано дл  контрол  характеристик цеханических систем, например роторов, и эЛект ичГеских систем, например фвльтрбв

Известны устройства контрол  оочных функций, используемые дл  определени  амплш-удной и фазовой характё рйстик четырехполюсников 1 .

Принцип действи  этих устройств. ЬЬнЬван на возбуждении четырехпопюс- ; НИЕОВ гармоническим сигналом в широтном диапазоне 1азменени  частот. Охнако оВй не позвол ют получать оценки xapakd e- рйстик четырехполюсников без снижений точности при больших скорост х во уждеНИИ последних, что приводит к снижещпо быстродействи  контрол  характеристик.

Наиболее близким по технической сущности, к предложенному  вл етс  устройство дл  контрол  амплитудных В фазовых характеристик, содержащее последовательно соединенные первый блок

умножени , первый интегратор к первый квадратор, последовательно соединенные второй UIOK умйо жёйв , второй интегратор и второй квадрйт, щричем выходьт квадраторов св зань с соответст- вующвми входами суы латора, выход ко .торого подключен к входу первого блока извлечени  корн , выходы интеграторов . соединены с соответствующими входами первого блока делени  выход которого св зан с входом блока вычислени  арк- ташгевса, формщюв&тепь Гармонических сигналов, вход соединен со вторым входом устройства, выход - С соответствующим входом первого блока умнржени  и входом измервн тел  частбты, второй выход - с соотве ствующкм входом второго блока умножени  123 .

Claims (2)

1. Эднако,это устройство, определ ющее характеристики системы по реакции, на родное воздействие, не позвол ет прои&водить оценку характеристик с высокой точностью при больших скорост х воэбуждени  системы,: Кроме того, дл  мех анйчвских систем, таких . например, как гибкий ротор, оценивать характеристики при низких ско s рост х возбуждени  системы зачастую не представл етс  возможнь1М, т.&к как ври режимах, близких: к статическим, возможно по вление сильных реаонансов, Привод щих к преждевременному износу 10 и разрушению механических системо Сйижение точности контрол  характеристик при значительных скорост х возбуждени  систем обусловлено тем, что реакци  на синусовдальный сигнал с ий мен ющейс  во времени несущей частотой зависит от скорости изменени  частоты возбуждающего сигнала. При болыиой скорости происходит уменьшение амплитуды и задержка по фазе выходного сигнала , амплитудные и фазовые характеристики которогчэ при сн тии данным устройством принимаютс  за характеристики контролируемой системы. Целью данного изобретени   вл етс  увеличение быстродействи  и точности устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство содержит последовательно соединенные блок двойного дифференцщювани , второй блок делени , второй блок извлечени  корн  и третий блок умножени  и последовательно соединенные блок 35 дифференцировани ,, блок вычитани , третий блок делени  и четвертый. блок умножени , выход котор 3го подключен к одному выходу устройства, соответствующий вход .- к выходу блока вычислени  арктангенса и входу блока двойного дифференцировани , выход первого блока извлечени  корн  св зан с соответствую щим входом третьего блока умножени , выход которого соединен с другим выходом устройства, вход блока дифференцировани  подключен к выходу измерител  частоты, выход - к соответствующим входам второго и третьего блоков ,делени , а выход блока двойного дифференА цировани  соединен с соответствующим входом блока вычитани . Така  структура устройства обеспечивает введение коррекции как амплитудной , так и фазовой характеристик при больших скорост х изменени  частоты возбуждающего сигнала, причем ампл№ту мы то ча Но ре бы 11р , ме ра Пр де ус фа эф дл а  и фазова  характеристики систеоответственно имеют вид: и ср-Ч -5 - разность скоростей изменени  частот выход- нрго и входиэго сигналов J-скорбеть изменени  частоты входного сизс нала; - . .- скорость изменени  частоты выходного CHTW нала;- ,.: . - : -частота выходного cmV нала; -частота входного сво нала; VQrctg - фанзова  характеристика выходного сигнала, принимаема  за фазовую характеристику системы при медленном иэменении частоты возбуждени  с истемьт; -амплитудна  характерис-; тика выходного сигнала, принимаемай за ампли- ; тудную характеристику системы при медленном ; изменении частоты воэбуждени  системы; -измер ема  синфазна  составл юща  выходного сигнала; -измер ема  квадратурна  составл юща  выходного сигнала. олученные значени  W и Ф тем ее, чем выше скорость Pj изменейи  оты входного (возбуждающего) сигнала. ребование увеличени  х не противот , а как раз способствует увеличению родействи  контрол  характеристик сохранении заданной точности, и кроого повышает точность контрол  хаеристик в реальном масштабе времени заданных больших скорост х возбуж  систем. При малых значени х уЗх ойство дл  контрол  амплитудной и вой тсарактеристик также достаточно ктивно и не требует большого времени анализа. Блок-схема устройства дл  контрол  амплитудной и фазовой характеристик П1юдставпена на чертеже, Устройство содержит два канала определени  синфазной и квадратурной составл ющих , имеющих в своем составе соответственно блоки 1 и 2 умножени  и интеграторы 3 и 4,, выходы которых соединены через соответс твующие квадрагоры 5 и 6 с сумматором 7. Выход сумматора 7 соединен с входом блока 8 извлечени  корн , на выходе которого образуетс  нескорректированное значение амплитудной характеристики . Вход блока 9 вычислени  арктангенса соединен через блок 10 делени  с выходами соответствующих интеграторо 3 и 4. Выходы формировател  11 гармо нических сигналов с частотой возбуждени  соединены с соответствующими входами блоков 1 и 2 умножени , а также с входом измерител . 12 частоты. Цепь 13 коррекции амплитудной характеристик состоит из последовательно включенных блока 14 двойного диффepeндиpoвaни j блока 15 делени , блока 16 извлечени  корн  и блока 17 умножени . Цепь 18 коррекции фазовой характеристики cocTOiaT из последовательно включенных блока 19 дифферешщювани , блока 20 вычитани , блока 21 делени  и блока 22 умножени . Устройство дл  контрол  амплитудной и фазовой характеристик работает следующим образом. Возбуждающий систему сигнал поступает на формирователь 11 гармонических сигналов дл  получени  на его выходе синусоидальных и косинусовдальных функ шЪ с частотой возбуждающего cWHanai Сигнал с выхода контролируемой сисПеМы поступает одновременно на входы бгаовов 1 и 2 умножени  и затем на интеграторг 3 и 4 соответственно дл  формировани  на их выходах синфазной и квадратурной составл ющих а/ к а , Далее в соответствии с вь}р|а}кением А Vet +   I с помощью квадраторов S и 6, сумматора 7 и блока 8 извлечени  корн  на выходе последнего образуетс  нескорректированна  амплитудна  характеристика . В соответствии с вьфажением помощью блока 10 делени  и 4 orctg Вйока 9 вычислени  арктангенса на выходе последнего образуетс  нескорректированна  эова  характеристика. Коррекци  полученной амплитудной характеристики в соответствии с выраже )/АГ , HHeM4V A-f-g осуществл етс  с по- ;мо1цью блока 14 двойного дифференцировани , блока 15 делени , блока 16 извлечени  корн  и блока 17 умножени . Коррекци  полученной фа;зов6й характеристикой ., ujfi. в соответствии с выражениемСй Ч -. осуществл етс  с помощью блока 19 дифференцировани , блока 20 вычитани , блока 21 делени  и блока 22 умножени . Устройство дл  контрол  амйлитз ной и фазовой характеристик механических и электрических систем в отличие от известных аналогичных устройств позвол ет увеличить быстродействие и точность контрол  характеристик при больщих CKopocTSEX изменени  во уждающей час- тоты. Кроме того, обеспечиваетс  снижение износа механических систем, что дает значительную экономию за счет сокращени  времени испытани  систем при их контроле. Предлагаемое устройство не исключает возможности модернизации С5ществующих устройств контрол  передатощых функций, что позвол ет получить дбпол- нительный экономический эффект за счет изготовлени  -Приставок-корректоров к существующим устройствам. Формула изобретени  Устройство дл  контрол  амплитудных и фазовых характеристик, содержащее последовательно соединенные первый блок умножени , первый интегратор и первый квадратор, последовательно соединенные второй блок умножени , второй йнтегтратор и второй квадратор, причем выходы квадраторов св заны с соответствующими входами сумматора, выход которого подключен к ВХОДУ первого блока извлечени  корн , выходы интегратс в соединены с соответствующими входами первого блока делени , выход которого св зан с входом блока вычислени  арктангенса , формирователь гармонических сигналов, вход которого соединен со вторым входом устройства, первый выход с соответствующим входом первого блока умножени  и входом измерител  частоты, второй выход - с соответст вующиМ входом второго блока умножени , отличающеес  тем, что, с цепью увеличени  быстродействи  и точь ности устройства, оно содержит последо вательно соединенные блок д в6йного дифференцированй , второй блок делени  второй блок извлечени  корн  и третий блок . умножени  и последовательно соединенные блок дифференцировани , блок вычитани  третий блой делени  и четвертый блок умножени , выход котор го подключен к одном; Выходу устройства соответствующий вход - к выходу блока вычислени  арктрангенса и входу блока двойнохх) дифференцировани , выход : nepвого блока Ывлёчейига кбрн  свйзан с 71 9 сбртвётствующим входом третьего блока умножени , выход которого соединен с другим выходом устройства, вход блока дифференцировани  подключен к выходу измерител  частоты, выход - к c6oтвe « ствующим входам второго и .третьего блоков делени , а выход блока двойного дифференцировани  соединен с соответствующим входом блока вычитанизх. л, ... источники информаци  1фйн тые .во внимание нри экспертизе ; 1. Патент США hfe 3818331, к . 324-57 R, 1976.
2. 2. Патент Франции № 2112058, кЛ. (3 06 G 7/00, 1974 (прототип).