УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРИОДА МНОГОЧАСТОТНЫХ СИГНАЛОВ С ИНТЕРГАРМОНИКАМИ, ПРЕДСТАВЛЕННЫХ ЦИФРОВЫМИ ОТСЧЕТАМИ

Полезная модель относится к области систем обработки информации и измерительной техники и может быть использована для определения периода сложного сигнала с некратными по частоте гармониками при решении разнообразных задач передачи информации на расстояние, контроля работоспособности электротехнических и электромеханических устройств.
Не известны устройства для определения периода многочастотных сигналов с интергармониками, представленных цифровыми отсчетами.
Задачей полезной модели является определение периода сложных многочастотных сигналов, содержащих интергармоники и гармоники кратных частот.
Поставленная задача решена за счет того, что устройство для определения периода многочастотных сигналов с интергармониками, представленных цифровыми отсчетами, содержит датчик анализируемого сигнала, который подключен к объекту исследования. К датчику анализируемого сигнала последовательно подключены первый программатор, первый блок памяти базы данных, вычислитель, второй блок памяти базы данных и второй программатор, который связан с дисплеем или ЭВМ.
Заявленное устройство для определения периода периодических многочастотных сигналов, представленных цифровыми отсчетами, позволяет определять период периодических многочастотных сигналов, при наличии в них интергармоник за счет того, что использован принцип выявления частотных составляющих.
На фиг.1 приведена аппаратная схема устройства.
Заявленное устройство (фиг.1) содержит датчик анализируемого сигнала 1 (ДАС), который подключен к объекту исследования. К датчику анализируемого сигнала 1 (ДАС) последовательно подключены первый программатор 2 (П1), первый блок памяти базы данных 3 (БД1), вычислитель 4 (В), второй блок памяти базы данных 5 (БД2) и второй программатор 6 (П2), который связан с дисплеем или ЭВМ (не показана на фиг.1).
В качестве датчика анализируемого сигнала 1 (ДАС) может быть использован датчик тока - промышленный прибор КЭИ-0,1, или датчик напряжения - трансформатор напряжения (220/5 В). Первый, второй программаторы 2 (П1), 6 (П2) и вычислитель 4 (В) могут быть выполнены на микроконтроллере серии 51 производителя atmel AT89S53. Для временного хранения значений (блоки памяти базы данных 3 (БД1) и 5 (БД2)) может быть использован блок внешней памяти данных AT25L256 (32 кбайта). Для работы пользователя может быть предусмотрена кнопочная клавиатура FT008, имеющая 8 кнопок.
a
i
С выхода датчика анализируемого сигнала 1 (ДАС) исходный сигнал (t) заданный отсчетами мгновенных значений в моменты времени
1
2
i
N
t,t,…t,…t;
2
1
3
2
N
N-1
t-t=t-t=t-t=…=Δt;
где Δt - шаг дискретизации;
N
N - количество точек отсчета за время выборки сигнала t,
1
k…
n
k
поступает на вход первого программатора 2 (П1), где для частот ω…ωω в Рад/с с заданным шагом Δω, определяют значения мгновенной спектральной плотности S(ω)
1
k
2
k
где S(ω) и S(ω) - синусная и косинусная составляющая мгновенной спектральной плотности.
k
Затем определяют амплитуды Аm
k
k
k
k
s
и передают значения амплитуды Am и частоты ω нa первый блок памяти базы данных 3 (БД1). В первом блоке памяти базы данных 3 (БД1) запоминают значения амплитуды Аm и частоты ω, полученной из первого программатора 2 (П1) и передают последовательно на вычислитель 4 (В). В вычислителе 4 (В) выбирают частоты ω, которые соответствуют условию
уст
где Am - уставка по амплитуде.
s
s
s
Частоты ω передают на второй блок памяти базы данных 5 (БД2), где их запоминают. Из второго блока памяти базы данных 5 (БД2) частоты ω передают на второй программатор 6 (П2), где определяют значения mT,
s
где  - значение периода рассматриваемой частоты ω, m=1,2,… - последовательность целых чисел.
s
1
2
s
s
Затем выбирают первое значение mT при котором mТ=mT=mT. О периоде исходного сигнала судят по полученному значению Т=mT.