SU746330A1 - Apparatus for measuring and recording logarithmic attenuation decrement - Google Patents

Description

Изобретение относится к измерительной технике, оно может быть использовано для измерения логарифмического декремента затухания сигнала, изменяющегося по экспоненциальному закону.The invention relates to measuring technique, it can be used to measure the logarithmic attenuation decrement of the signal, which varies exponentially.

Известно устройство для измерения и регистрации логарифмического декремента затухания, содержащее счетчик, три регистра, таймер, линию задержки, два счетчика-регистра, преобразователь код-час- ¹⁰ тота и регистратор [1]. Логарифмический декремент затухания определяется устройством по приближенной формуле приЛТ«1, где ’⁵ A device for measuring and recording the logarithmic decrement of attenuation, containing a counter, three registers, a timer, a delay line, two counter registers, a code-hour- ¹⁰ converter and a recorder [1]. The logarithmic decrement of damping is determined by the device according to the approximate formula for LTL "1, where ' ⁵

A?. = 7a_oe^Atdt,A ?. = 7a _o e ^At dt,

Т - шаг дискретизации.T is the sampling step.

Недостаток устройства - значитель- _м ная систематическая погрешность измерений, обусловленная выбором ширины шага дискретизации Т, измеряемой величины показателя экспоненты λ .The disadvantage of the device - significant _m naya systematic measurement error due to sampling for this step width T, the measured value of the exponent λ.

Известно также устройство для измерения и регистрации логарифмического декремента затухания, содержащее последовательно включенные датчик, схему совпадения, управляемую таймером, счетчик импульсов, пять триггеров и две ячейки памяти, к каждой из которых подключен преобразователь код-аналог, нагруженный на логарифмирующий диод, выходом соединенный с регистратором [21.There is also known a device for measuring and recording the logarithmic attenuation decrement, which contains a series-connected sensor, a timer-controlled coincidence circuit, a pulse counter, five triggers and two memory cells, each of which is connected to a code-analog converter loaded on a logarithmic diode connected to an output with the registrar [21.

Недостатком устройства является невысокая точность измерений, обусловленная необходимостью аналогового логарифмирования результата измерения на логарифмирующих диодах.The disadvantage of this device is the low accuracy of the measurements, due to the need for analog logarithm of the measurement result on the logarithmic diodes.

Цель изобретения - повышение точности измерений.The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurements.

Цель достигается тем, что в устройство содержащее преобразователь, две ячейки памяти, триггер и регистратор, введен делитель частоты, вход которого соединен с выходом упомянутого преобразователя, а выход делителя частоты соеди- , нен с входом триггера, подключей3 ного своими выходами к управляющим входам ячеек памяти, выходы которых соединены с соответствующими входами регистратора, а сигнальные входы ячеек памяти подключены к входу устройства и преобразователю, выполненному в виде преобразователя аналогчастота.The goal is achieved in that a device including a converter, two memory cells, a trigger and a recorder introduces a frequency divider, the input of which is connected to the output of the aforementioned converter, and the output of the frequency divider is connected to the input of a trigger connected by its outputs to the control inputs of the cells memory, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the recorder, and the signal inputs of the memory cells are connected to the input of the device and the converter, made in the form of an analog-frequency converter.

На чер ?еже изображена структурная схема устройства.A block diagram of the device is shown on the blackboard.

Устройство содержит преобразователь аналог-частота, делитель 2 частоты, триггер 3, первую ячейку памяти 4, вторую ячейку памяти 5 и регистратор 6.The device comprises an analog-to-frequency converter, a frequency divider 2, a trigger 3, a first memory cell 4, a second memory cell 5 and a recorder 6.

746330 4 мент времени f _г . Регистратор 6 регистрирует разность сигналов ct ft ₍) - Cl( ·ί₂), которая пропорциональна измеряемому показателю λ . Это следует в результате преобразования левой части равенства (2) / K_ta( l)d £ = = Μι746330 4 mnt f _g . Registrar 6 registers the signal difference ct ft ₍ ) - Cl (· ί ₂ ), which is proportional to the measured value λ. This follows as a result of the transformation of the left-hand side of equality (2) / K _t a (l) d £ = = Μι

4ч t_t x^[a(h)-a(ti)] = Ki ' -At. -At,] V -<V4h t _t x ^ [a (h) -a (ti)] = Ki '-At. -At,] V - <V

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В исходном состоянии ( £ - О) делитель 2, триггер 3 и ячейки памяти .4 и 5 установлены в нулевое состояние.In the initial state (- - 0), divider 2, trigger 3, and memory cells .4 and 5 are set to the zero state.

Экспоненциально спадающий во времени сигнал a(t) = ct_o£ , например, в виде аналогового сигнала поступает на вход устройства и с помощью преобразователя 1 аналог-частота с коэффициентом преобразования К, преобразуется в 'частоту импульсов ί ( t) = К _t CL (Έ), которая с выхода преобразователя 1 поступает на вход делителя 2 частоты с постоянным коэффициентом деления К₂. Первый импульс на выходе делителя 2 появляется в момент времени £_± , когда имеет место равенство =к_г .The signal exponentially decaying in time a (t) = ct _o £, for example, is supplied to the device input as an analog signal and, using converter 1, the analog-frequency with the conversion coefficient K is converted to the pulse frequency ί (t) = К _t CL (Έ), which from the output of the converter 1 goes to the input of the frequency divider 2 with a constant division factor K ₂ . The first pulse at the output of the divider 2 appears at the time point t _± , when the equality = k _r holds.

о (1) откуда ά(1ι)-a (tj.)Аналогичным образом поминание значений CL ( t 3 )₍ во всех последующих моментах времени 4, t-4 ····»»’ соответствующих появлению третьего, четвертого и т.д. импульсов* на выходе делителя 2 и регистратором 6 регистрируют разности CL ( t ₂ ) ~ -α( ±₃) - cl( t₃) _ ci (-t₄ ) = ... »o (1) whence ά (1ι) -a (tj.) Similarly, the remembrance of the values of CL (t 3) ₍ at all subsequent times 4, t-4 d pulses * at the output of the divider 2 and the registrar 6 register the difference CL (t ₂ ) ~ -α (± ₃ ) - cl (t ₃ ) _ ci (-t ₄ ) = ... "

- · Λ , Пропорциональные измеряемому Логарифмическому декременту затухания.- · Λ Proportional to the measured Logarithmic attenuation decrement.

Если входной сигнал поступает в виде частоты импульсов, уменьшающейся во времени по экспоненциальной зависимости, то преобразователь 1 может быть исключен из устройства,·а в качестве ячейки памяти можно использовать обычный реверсивный счетчик с регистром.If the input signal comes in the form of a pulse frequency that decreases exponentially in time, then converter 1 can be excluded from the device, and a conventional reversible counter with a register can be used as a memory cell.

производят за, Cl (produce per, Cl (

Claims (2)

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ И. РЕГИСТРАЦИИ ЛОГАРИФМИЧЕСКОГО ДЕКРЕМЕНТА ЗАТУХАНИЯ Изобретение относитс  к измерительной технике, оно может быть использова- но дл  измерени  логарифмического декр мента затухани  сигнала, измен ющегос  по экспоненциальному закону. Известно устройство дл  измерени  и регистрации логарифмического декремент затухани , содержащее счетчик, три регистра , таймер, линию задержки, два сче чика-регистра, преобразователь код-частота и регистратор l . Логарифмический декремент затухани  определ етс  устройством по .приближенной формуле А- прцХТ 1, « A. А, , Т - шаг дискретизации. Недостаток устройства - значительна  системат.ическа  погрешность измерений , обусловленна  выбором ширины Шага дискретизации Т, измер емой величины показател  экспоненты А . Известно также устройство дл  измерени  и регистрации логарифмического декремента затухани , содержащее последовательно включенные датчик, схему совпадени , управл емую таймером, счетчик импульсов, п ть триггеров и две  чейки пам ти, к каждой из которых подключен преобразователь код-аналог, нагруженный на логарифмирующий диод, выходом соединенный с регистратором I2l. Недостатком устройства  вл етс  невысока  точность измерений, обусловленна  необходимостью аналогового логарифмировани  результата измерени  на логарифмирующих диодах. Цель изобретени  - повышение точности измерений. Цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее преобразователь, Д1ве  чейки пам ти, триггер и регистратор, введен делитель частоты, вход которого соединен с выходом упом нутого преобразовател , а выход делител  частоты соеди- , нен с входом триггера, подключай74633О ноГо своими выходами к управлшощим входам  чеек пам ти, выходы торых соединены с соответствующими входами регистратора, а сигнальные входы  чеек пам ти подключены к входу устройства и преобразователю, выполнен ному в виде преобразовател  аналогчастота . На чер геже изображена структурна  схема устройства. Устройство содержит преобразователь 1 аналог-частота, делитель 2 частоты, триггер 3, первую  чейку пам ти 4, вторую  чейку пам ти 5 и регистратор Устройство работает следующим образом . В исходном состо нии ( f О) делитель 2, триггер 3 и  чейки пам ти .4 и 5 установлены в нулевое состо ние. Экспоненциально спадающий во времени сигнал cHt) ayi , например, в виде аналогового сигнала поступает на вход устройства и с помощью преобразо вател  1 аналог-частота с коэффициенто преобразовани  К, преобразуетс  в iac тоту импульсов {t) (t), которй  с выхода преобразовател  1 поступает на вход делител  2 частоты посто нным коэффициентом делени  К. Первый импульс на выходе делител  2 по вл етс  в момент времени -t i , когда имеет место равенство /f(t), . ifO-lx t. -I/ о Этот импульс устанавливает триггер в единичное состо ние, в результате чего уровень логической единицы с пр ыого выхода триггера 3, поступа  не пр мой динамический вход управлени  записью первой  чейки пам ти 4, осуществл ет запоминание в  чейке уровн  входного сигнала С1 ( i ) в момент времени i-i Второй импульс на выходе делител  частоты по вл етс  в момент времени i когда имеет место равенство fi(i)di i . ti При этом триггер 3 возвраш аетс  в исходное состо ние и уровень логическо единицы с инверсного выхода триггера поступает на пр мой динамический вход управлени  записью второй  чейки пам ти 5, осуществл   запоминание в ней уровн  входного сигнала CL (tj . в момент времени f . Регистратор 6 регистрирует ра;зность сигналов ctfii)- Cl( ), котора  пропорциональна измер емому показателю Л . Эю следует в результате преобразовани  левой части равенства (2) /Xci(t)a I /K.a e-dt - ti . a(U-aai)K,, откуда a(ti)-a(t2.) :.ЯАналогичным образом производ т запоминание значений CL (t ) a(i/,)... во всех последующих моментах времени -i ...., соответствующих по влению третьего, четвертого .и т.д. импульсов на выходе делител  2 и регистратором 6 регистрируют разности CL ( t г ) -а{ ia) - cL(-3) - ct ( -Ьц) ..,- -т- , йропорциональные измер емому Логарифмическому декременту затухани . Если входной сигнал поступает в виде частоты импульсов, уменьшающейс  во времени по экспоненциальной зависимости, то преобразователь 1 может быть исключен из устройства,а в качестве  чейки пам ти можно использовать обычный реверсивный счетчик с регистром. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  и регистрации логарифмического декремента затухани , содержащее преобразователь, две  чейки пам ти,триггер и регистратор, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений, введен делитель частоты, Bxoja которого соединен с выходом упом нутого преобразовател , а выход делител  частоты соединен с входом триггера, выходы которого подключены к управл ющим входам  чеек пам ти, выходы которых соединены с соответствующими входами регистратора , а сигнальные входы  чеек пам ти подключены к входу устройства и к преобразователю, выполненному в виде преобразовател  аналог-частота. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 501361, кл. Ь О1 R 29/00, 1976. (54) DEVICE FOR MEASUREMENT AND REGISTRATION OF THE LOGARIFMIC DECREMENT PROCESS The invention is related to a measurement technique, it can be used to measure the logarithmic decay of a signal attenuated by an exponential law. A device is known for measuring and recording a logarithmic damping decrement containing a counter, three registers, a timer, a delay line, two counters-registers, a code-frequency converter, and a recorder l. The logarithmic damping decrement is determined by the device using the approximate formula A – PrCXT 1, “A. A,, T is the discretization step. The drawback of the device is a significant systematic measurement error due to the choice of the width of the sampling step T, the measured value of the exponent A. It is also known a device for measuring and recording a logarithmic damping decrement comprising a series-connected sensor, a matching circuit controlled by a timer, a pulse counter, five triggers and two memory cells, each of which is connected to a code-analog converter loaded on a logarithmic diode, output connected to the recorder I2l. The drawback of the device is the low measurement accuracy due to the need for analog logarithm of the measurement result on logarithmic diodes. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy. The goal is achieved by introducing a frequency divider in the device containing the converter, D1we memory cells, trigger and recorder, the input of which is connected to the output of said converter, and the output of the frequency divider is connected, with its outputs, to the control inputs of the memory cells, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the recorder, and the signal inputs of the memory cells are connected to the input of the device and the converter designed as an analog frequency converter. The black diagram shows the block diagram of the device. The device contains an analogue-frequency converter 1, a frequency divider 2, a trigger 3, a first memory cell 4, a second memory cell 5, and a recorder. The device operates as follows. In the initial state (f O), the divisor 2, trigger 3, and memory cells .4 and 5 are set to the zero state. The exponentially decaying signal cHt) ayi, for example, as an analog signal, is fed to the input of the device and using the converter 1 analog-frequency with K conversion factor, is converted into iac to this pulse (t) (t) from the output of converter 1 A constant division factor K is fed to the input of the divider 2 frequency. The first pulse at the output of divider 2 appears at the moment -ti when the equality / f (t),, occurs. ifO-lx t. -I / o This pulse sets the trigger to one state, as a result of which the logic level from the direct output of trigger 3, the direct dynamic input to the recording of the first memory cell 4, enters the cell of the input signal C1 ( i) at time ii The second pulse at the output of the frequency divider appears at time i when the equality fi (i) di i takes place. ti In this case, the trigger 3 returns to the initial state and the logical unit level from the inverse trigger output goes to the direct dynamic input to control the recording of the second memory cell 5, having stored the input signal CL in it (tj. at time f. Recorder 6 registers the difference of signals ctfii) - Cl (), which is proportional to the measured indicator L. It follows as a result of the transformation of the left-hand side of (2) / Xci (t) a I /K.a e-dt - ti. a (U-aai) K ,, from where a (ti) -a (t2.):. I have similarly memorized the values CL (t) a (i /,) ... at all subsequent time points -i .. .. corresponding to the appearance of the third, fourth, etc. pulses at the output of the divider 2 and the registrar 6 register the differences CL (t g) -a {ia) - cL (-3) - ct (-h) .., - -t-, proportional to the measured logarithmic decrement of attenuation. If the input signal comes in the form of a pulse frequency decreasing exponentially with time, then converter 1 can be excluded from the device, and you can use a regular reversible counter with a register as a memory location. Claims An apparatus for measuring and recording a logarithmic damping decrement comprising a converter, two memory cells, a trigger and a recorder, characterized in that, in order to improve measurement accuracy, a frequency divider is introduced, the Bxoja of which is connected to the output of said converter, and the output divider frequency is connected to the trigger input, the outputs of which are connected to the control inputs of the memory cells, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the recorder, and the signal inputs of the memory cells are connected s entry to the device and to the transducer configured as a frequency-analogue converter. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate No. 501361, cl. L O1 R 29/00, 1976. 2. Патент Франции № 1458122, кл. U О1 D, 1966 (прототип).2. Patent of France No. 1458122, cl. U O1 D, 1966 (prototype).