Завадостійкий швидкодіючий цифровий вимірювальний прилад енергетичних характеристик

Цифровий вимірювальний прилад, що містить пристрій індикації, пристрій порогування, дискретний малохвильовий перетворювач, аналогоцифровий перетворювач, вхід якого з'єднаний з виходом аналогового перетворювача, вхід якого є входом приладу, який відрізняється тим, що в нього введено додатково перетворювач коду, вхід якого з'єднаний з виходом пристрою порогування, а вихід з'єднаний з входом пристрою індикації Винахід відноситься до інформаційно-вимірювальної техніки Відомий цифровий вимірювальний прилад, що містить пристрій індикації, обчислювальний пристрій, аналого-цифровий перетворювач, вхід якого з'єднаний з виходом аналогового перетворювача, вхід якого є входом приладу ("Электрические измерения электрических и неэлектрических величин" под ред Е С Полищука - К Вища школа, 1984, с 152, рис 101) Недоліком даного цифрового вимірювального приладу є порівняно низька точність через вплив систематичних і випадкових завад, як періодичних, так і не періодичних Найбільш близьким за технічною суттю до запропонованого є завадостійкий цифровий вимірювальний прилад, що містить пристрій індикації, обчислювальний пристрій, інверсний дискретний малохвильовий перетворювач, пристрій порогування, дискретний малохвильовий перетворювач, аналого-цифровий перетворювач, вхід якого з'єднаний з виходом аналогового перетворювача, вхід якого є входом приладу (Наконечний Р А , Дудикевич В Б , Наконечний А Й , деклараційний патент на винахід № 2000063871 від ЗО 06 2000 р , дата прийняття рішення 27 11 2000 р) Недоліком даного цифрового вимірювального приладу є порівняно великий об'єм обчислень і низька швидкодія вимірювання В основу винаходу поставлено завдання створити цифровий вимірювальний прилад, в якому введення додатково перетворювача коду, вихід якого з'єднаний з входом пристрою індикації, а його вхід з'єднаний з виходом пристрою порогування, забезпечує суттєве зменшення об'єму перетворень та обчислень і збільшує швидкодію вимі рювання енергетичних параметрів (енергії потужності) швидкоплинних неперіодичних процесів Поставлене завдання вирішується тим, що в цифровий вимірювальний прилад, що містить пристрій індикації, пристрій порогування, вхід якого з'єднаний з виходом дискретного малохвильового перетворювача, вхід якого з'єднаний з виходом аналого-цифрового перетворювача, вхід якого з'єднаний з виходом аналогового перетворювача, вхід якого є входом приладу, введено додатково перетворювач коду, вхід якого з'єднаний з виходом пристрою порогування, а вихід - з'єднаний з входом пристрою індикації Введення у цифровий вимірювальний прилад додатково перетворювача коду дозволяє здійснювати безпосередню оцінку енергетично представленого в малохвильовій області сигналу, який звільнений від завад і виражається через скінчене число коефіцієнтів, а відсутність зворотного малохвильового перетворення та виконання обчислень, передбачених при вимірюванні енергетичних характеристик, приводить до суттєвого збільшення швидкодії завадостійкого вимірювання енергетичних параметрів неперіодичних швидкоплинних сигналів На кресленні (фіг) представлена структурна схема запропонованого цифрового вимірювального приладу Запропонований цифровий вимірювальний прилад містить аналоговий перетворювач 1, вхід якого є входом приладу, аналого-цифровий перетворювач 2, вхід якого з'єднаний з виходом аналогового перетворювача, а вихід - з входом дискретного малохвильового перетворювача 3, пристрій порогування 4, вхід якого з'єднаний з виходом дискретного малохвильового перетворювача, а вихід з входом перетворювача коду 5, пристрій індика (О ю ю 42556 ції 6, вхід якого з'єднаний з виходом перетворювача коду Запропонований цифровий вимірювальний прилад працює таким чином Вхідний сигнал приладу подається на вхід аналогового перетворювача 1, за допомогою якого здійснюється масштабування сигналу Сформований до ВІДПОВІДНОГО рівня, вихідний сигнал 1 дискретизується аналого-цифровим перетворювачем 2, вихідний сигнал якого перетворюється в ряд малохвильових коефіцієнтів за допомогою дискретного малохвильового перетворювача З Таким чином на виході перетворювача 3 сформується ряд малохвильових коефіцієнтів di d n , які будуть новим представленням сигналу в часочастотній області і представляти його енергію в особливому масштабі (МІЖВІДОМЧИЙ науковотехнічний збірник "Вимірювальна техніка та метрологія", 1998, № 53, ст 26-32, Вісник Державного університету "Львівська політехніка", Автоматика, вимірювання та керування, № 324, ст 110-113) жуть використовуватися різні типи функцій порогування жорстке, м'яке, кількісне або універсальне Так при жорсткому порогуванні значення малохвильових коефіцієнтів порівнюються з фіксованим порогом X Якщо величина коефіцієнта менша ніж X, то він перетворюється в нуль при 2 3 4 при 5 Фіг. ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Киів-133, бульв Лесі Українки, 26 (044)295-81-42, 295-61-97 Підписано до друку Обсяг обл -вид арк J,k aJJt>A Змінюючи поріг X можна контролювати ступінь фільтрації та якість сигналу Вихідний сигнал з пристрою порогування 4 подається на вхід перетворювача коду, на виході якого формується код пропорційний енергії вхідного сигналу Даний код індикується у вигляді вихідного сигналу в пристрої 6 Використання такого типу перетворення вигідно відрізняється від попереднього, оскільки в запропонованому типі здійснюється безпосередня оцінка енергетичних характеристик сигналу без використання інверсного малохвильового перетворення та виконання операцій обчислення передбачених ВІДПОВІДНИМИ алгоритмами, що крім ефективного фільтрування приводить до суттєвого збільшення швидкодії вимірювальних пристроїв неперіодичних сигналів Важливою перевагою такого перетворення є те, що воно володіє інваріантністю енергії, тобто загальна КІЛЬКІСТЬ енергії в сигналі не змінюється як при малохвильовому, так і при часовому представленні сигналу Малохвильові коефіцієнти з малими значеннями (відсікаються) прирівнюються до нуля за допомогою пристрою порогування 4 При цьому мо 1 [ajjt l 2002 р Формат 60x84 1/8 Тираж 50 прим Зам УкрІНТЕІ, 03680, Киів-39 МСП, вул Горького, 180 (044) 268-25-22 w б