DE1516992C - Verfahren und Vorrichtung zur Klirr faktormessung - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Klirr faktormessungInfo
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Description
frequenz/s bilden. Der die Signalfrequenz/s erzeugende
Frequenzumsetzter 21 wird einerseits von einem Oszillator 29, der auf der Zwischenfrequenz /z
des Überlagerungsmeßempfängers schwingt, und andererseits vom Meßüberlagerer 28 des Überlagerungsmeßempfängers
ausgesteuert. Auf diese Weise erscheint bei jeder Abstimmung des Meßüberlagerers
28 am Ausgang des Frequenzumsetzers 21 eine Sirnalfrequenz /s, die am Ausgang des Meßfrequenz-
Überlagerungsfrequenz nacheinander von Hand auf io Umsetzers 24 zwangläufig die Zwischenfrequenz /z
Werte eingestellt, die sich von den zu messenden erzeugt. Diese bekannte Anordnung hat den Nach-Harmonischen
um die Zwischenfrequenz unterschoi- teil, daß sie nur zur Messung der ersten Harmoniden.
F i g. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines hierzu ver- sehen (Pegelmessung) verwendet werden kann, da
wendbaren bekannten Klirrfaktormessers. Ein Gene- sich Sende- und Empfangsfrequenzen zwangläufig
rator 11 speist mit einer Signalfrequenz /s über einen 15 immer entsprechen.
Tiefpaß 12 einen Prüfling 13, an dessen Ausgang die Eine Weiterbildung der Erfindung zur Darstellung
erste Harmonische /s sowie weitere Harmonische mfs, des Verlaufs des Klirrfaktors in einem Frequenz-
nfs erscheinen, deren Amplituden nacheinander mit- bereich mittels eines Sichtgerätes besteht darin, daß
tels eines selektiven Überlagerungsmeßempfängers die zweite Oszillatorfrequenz gewobbelt wird. Auf
gemessen werden, der einen Meßfrequenz-Umsetzer 20 diese Weise wird auch beim Wobbein die absolute
14, einen selektiven Zwischenfrequenzverstärker 15, Treffsicherheit beibehalten.
einen Meßgleichrichter 16 mit Anzeigeinstrument 17 Dk Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung
sowie einen abstimmbaren Meßüberlagerer 18 ent- zur Durchführung dieses Verfahrens mit einem von
hält, der den Meßfrequenzumsetzer 14 steuert und einem Überlagerer gespeisten Meßfrequenz-Umsetzer
dessen Frequenz die jeweilige Meßfrequenz bestimmt. 25 mit vorzugsweise aperiodischem Eingang und mit
Diese Anordnung und das mit ihr durchführbare einer festen, vorzugsweise hochliegenden ZF. Dabei
kann es zur Geringhaltung des Schaltungsaufwands vorteilhaft sein, daß der zweite Oszillator auf einem
Vielfachen der zum Messen der ersten Harmonischen 30 notwendigen Überlagerungsfrequenz schwingt und
der Frequenzteiler die Oszillatorfrequenz auf das der Ordnungszahl der zu messenden Harmonischen ent7
sprechende Vielfache der zum Messen der ersten Harmonischen notwendigen Überlagerungsfrequenz
frequenzen bzw. aus Oszillatorfrequenzen mittels 35 herabteilt. Bei Benutzung einer separaten, z. B. ent-Frequenzvervielfachung.
und/oder -teilung aufberei- fernt aufgestellten Signalquelle kann es sich auch
teter Frequenz erzeugt werden, von denen die erste empfehlen, daß der erste Oszillator und der zweite
gleich der Zwischenfrequenz und die zweite die Über- Oszillator bzw. der ihm nachgeschaltete, die zum
lagerungsfrequenz zum Messen der ersten Harmoni- Messen der ersten Harmonischen benötigte Überlageschen
ist. Auf diese Weise braucht nur einmal eine 40 rungsfrequenz liefernde Frequenzteiler einen Fre-Übeilagerungsfrequenz
zum Messen der ersten Har- quenzumsetzer speisen, der das dem Prüfling zugemonischen
eingestellt zu werden, wonach die für die führte Signal erzeugt.
Messung der weiteren Harmonischen benötigten Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand zweier
Überlagerungsfrequenzen durch einfaches Betätigen Blockschaltbilder schematisch dargestellt. Hierbei
eines Schalters eingestellt werden, ohne einen Oszil- 45 zeigt
lator verstimmen zu müssen. F i g. 3 ein Blockschaltbild zur Darstellung des
lator verstimmen zu müssen. F i g. 3 ein Blockschaltbild zur Darstellung des
Zur Erzielung einer absoluten Treffsicherheit emp- Prinzips der Erfindung,
fbhlt es sich, daß die beiden Oszillatorfrequsnzen Fig. 4 ein Blockschaltbild eines ersten Ausfüh-
auch zur Erzeugung des dem Prüfling zugeführten rungsbeispiels mit einem separaten unabhängigen
Signals verwendet werden. Es ist nun zwar beim Mes- 50 Signalgenerator,
sen von Pegeln bekannt, eine Sendefrequenz durch F i g. 5 ein Blockschaltbild eines zweiten bis fünf-
Überlagern einer Oszillatorfrequenz eines Meßüberlagerungsempfängers
mit einer einer ersten ZF des Meßüberlagerungsempfängers entsprechenden festen Oszillatorfrequenz zu erzeugen und auf diese Weise
eine absolute Treffsicherheit des Meßempfängers zu erzielen. Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild eines hierzu
verwendbaren bekannten Pegelmessers. Ein Frequenzumsetzer 21 gibt über einen Tiefpaß 22 an
Verfahren haben die Nachteile, daß die zur Erzielung eines genauen Meßergebnisses notwendige
genaue Einstellung der Überlagerungsfrequenzen sehr umständlich und sehr zeitraubend ist.
Die Erfindung vermeidet die Nachteile des bekannten Meßverfahrens dadurch, daß die Überlagerungsfrequenzen
zum wahlweisen Messen der weiteren Harmonischen durch Mischen zweier Oszillator-
ten Ausführungsbeispiels mit einem eingebauten bzw. separaten gleichlaufenden Signalgenerators,
Fernbedienung und angeschlossenem Sichtgerät und
Fig. 6 ein Blockschaltbild eines sechsten Ausführungsbeispiels, das über Steuerleitungen umschaltbar
ist.
Bei der Erfindung werden, wie aus F i g. 3 ersichtlich ist, die einem Meßfrequenzumsetzer 31 zugeführ
einen Prüfling 23 eine Signalfrequenz fs ab. Der Aus- 60 ten Überlagerungsfrequenzen a · fs ± /z zum wahl-
gang des Prüflings 23, an dem die Signalfrequenz fs
wieder erscheint, ist mit einem Meßfrequenzumsetzer 24 verbunden, der zusammen mit einem selektiven
ZF-Vcrstärker 25, einem Meßgleichrichter 26 und
einem Anzeigeinstrument 27 sowie einem abstimmbaren Meßüberlagerer 28 einen selektiven Überlagerimgsmeßempfänger
zur Messung der Amplitude der am Ausgang des Prüflings 23 erscheinenden Siynul-
wcisen Messen der weiteren Harmonischen a ■ fs der
Signalfrequenz fs durch Mischen zweier Oszillatorfrequcnzen
bzw. aus Oszillatorfrequenzen mittels Frequenzvervielfachung und/oder -teilung aufbereiteter
Frequenzen in einer Einrichtung 32 erzeugt, von denen die erste Frequenz gleich der Zwischenfrequenz
/z und die zweite die Überlagerungsf C(IUCIiZ fi; zum Messen der ersten Harmonischen ist.
3 4
Beim ersten, in F i g. 4 dargestellten Ausführangs- speist und gibt so die Signalfrequenz /s ab. Dabei ist
beispiel speist ein separater Signalgenerator 401 über angenommen, daß die Ordnungszahlen n, m und ο
einen Tiefpaß 402 einen Prüfling 403 mit einer Signal- keine gemeinsamen Faktoren enthalten, wie dies z. B.
frequenz /s. Am Ausgang des Prüflings 403 erschei- für m = 3, η = 4 und ο = S der Fall ist. Beim Auf-
nen die erste Harmonische der Signalfrequenz /s so- 5 treten gemeinsamer Faktoren, z. B. des Faktors 2 bei
wie eine Anzahl weiterer Harmonischer afs, von m = 2, η = 3 und ο = 4, tritt an die Stelle des Pro-
denen die Amplituden, der zweiten und der dritten dukts m, η, ο das kleinste gemeinsame Vielfache der
Harmonischen 2/s, 3 /s {a = 2 bzw. a = 3) nachein- Ordnungszahlen, also z. B. »12« für m — 2, η = 3
ander mittels eines selektiven Überlagerungsempfän- und ο = 4, und die Teilerfaktoren der vom zweiten
gers gemessen werden, der einen Meßfrequenz- io Oszillator 503 gespeisten weiteren Frequenzteiler 505,
umsetzer 404, einen selektiven ZF-Verstärker 405, 506 und 507 sind im Verhältnis des gemeinsamen
einen Meßgleichrichter 406 und ein Anzeigeinstru- Faktors reduziert.
ment 407 sowie einen Meßüberlagerer 408 enthält, Ein drittes, nicht besonders dargestelltes Ausfüh-
der den Meßfrequenzumsetzer 404 steuert und dessen rungsbeispiel ergibt sich, wenn bei einer Anordnung
Frequenz die jeweilige Meßfrequenz bestimmt. 15 gemäß F i g. 5 an Stelle eines eingebauten Signalgene-
Der Meßüberlagerer 408 enthält einen ersten, auf ratois (501 beim zweiten Ausführungsbeispiel) zur
die Zwischenfrequenz /z abgestimmten Oszillator 409 · Lieferung der Signalfrequenz ein separater Signal-
und einen zweiten, durchstimmbareri Oszillator 410, generator 508 vorgesehen ist, der ebenfalls imwesent-
der auf der sechsten Harmonischen 6 f0 der zur Mes- liehen aus einem Frequenzumsetzer 501 mit nach-
sung der ersten Harmonischen/s benötigten Überlage- 20 geschaltetem Tiefpaß 509 besteht und der über be-
rungsfrequenz fc schwingt und dem ein Frequenz- sondere Zuleitungen 510, 511 mit der Frequenz /z
teiler 411 mit einem diesem Vielfachen entsprechen- des ersten Oszillators 504 des Meßempfängers und
den Teilungsfaktor sechs nachgeschaltet ist, der die mit der zum Messen der ersten Harmonischen be-
Überlagerungsfrequenz f0 abgibt, die in einer ersten nötigten, vom zweiten Oszillator 503 des Meßemp-
Stellung eines Schalters 412 den Meßfrequenzumset- 25 fängers abgeleiteten Überlagerungsfrequenz f0 fremd-
zer 404 speist. Das Vielfache der Überlagerungs- gesteuert wird.
frequenz /0, auf dem der zweite Oszillator 410 Ein viertes, nicht besonders dargestelltes Ausfühschwingt,
und der Teilungsfaktor des Frequenzteilers rungsbeispiel ergibt sich, wenn bei einer Anordnung
411 entsprechen dem kleinsten gemeinsamen Viel- gemäß F i g. 5 der durchstimmbare zweite Oszillator
fachen der Ordnungszahlen a = 2 und a = 3 der 30 503 durch Anlegen einer Sägezahnspannung 512
weiteren Harmonischen, für deren Messung das Gerät wobbelbar ist und eine Ausgangsspannung des Meßausgelegt
ist. gleichrichters 513 an ein Sichtgerät 514 angelegt ist,
Die für die Messung der zweiten und der dritten dem zur Horizontalablenkung ebenfalls eine mit der
Harmonischen benötigten Überlagerungsfrequenzen Sägezahnspannung 512 gekoppelte Sägezahnspanwerden
Frequenzumsetzern 413 bzw. 414 entnom- 35 nung 515 zugeführt ist.
men, die einerseits vom zweiten abstimmbaren Oszil- Das vierte Ausführungsbeispiel kann in der Weise
lator 410 über Frequenzteiler 415, 416 ein der Ord- abgewandelt werden, daß die Ablenkspannung 515
nungszahl der zu messenden Harmonischen entspre- des Sichtgerätes 514 nicht unmittelbar von der Säge-
cbendes Vielfaches 2 f0 bzw. 3 /# der zum Messen der zahnspannung 512 abgeleitet, sondern einem nicht
ersten Harmonischen benötigten Überlagerungs- 40 näher dargestellten Frequenzdiskriminator entnom-
frequenz J0 abgeben und andererseits vom ersten men ist, der von der den Frequenzumsetzer 501
Oszillator 409 unmittelbar bzw. unter Zwischenschal- steuernden gewobbelten Überlagerungsspannung /t,
tung eines Frequenzvervielfachers 417 gespeist wer- gespeist ist. Eine weitere Abwandlung des vierten
den, dessen Vervielfachungsfaktor 2 um 1 geringer Ausführungsbeispieles besteht darin, daß der zweite
als die Ordnungszahl der zu messenden dritten Har- 45 Oszillator 503 nicht durch eine Sägezahnspannung
monischen ist. An den Ausgängen der Frequenz- 512, sondern auf elektromechanische Weise ge-
umsetzer 413 bzw. 414 ergeben sich so Überlage- wobbelt wird. Dabei kann auch die Ablenk-
rungsfrequenzen, die sich von den zu messenden Har- spannung 515 einem synchron mit der elektro-
monischen 2 /s bzw. 3 /s jeweils um die Zwischen- mechanischen Wobbelvorrichtung des zweiten Oszil-
frequenz/z unterscheiden und die in weiteren Stel- 50 lators 503 angetriebenen Potentiometer entnommen
lungen des Schalters 412 an den Meßfrequenzumset- werden,
zer 404 gelangen. Ein fünftes, nicht besonders dargestelltes Aus-
Das in F i g. 5 dargestellte zweite Ausführungs- führungsbeispiel ergibt sich, wenn bei einer Anordbeispiel
unterscheidet sich von dem in Fig. 4 dar- nung gemäß Fig. 5 ein einem Meßfrequenzumsetzer
gestellten ersten Ausführungsbeispiel im wesentlichen 55 516 die für das Messen einer gewünschten Harmodadurch,
daß es an Stelle eines separaten Signalgene- hischen jeweils erforderliche Überlagerungsfrequenz
rators (400 in Fig. 4) einen aus einem Frequenz- afc~(a—l)fz auswählender und zuführender Schalumsetzer
501 bestehenden eingebauten Signalgenera- ter 517 mit einem Schrittschaltwerk 518 versehen ist,
tor aufweist und daß es die Messung weiterer Harmo- das seine Fernbedienung gestattet,
nischer mit den Ordnungszahlen m, η und ο gestattet. 60 Bei dem in Fig. 6 dargestellten sechsten Aus-Der Frequenzumsetzer 501 wird einerseits dauernd führungsbeispiel steuert ein erster Oszillator 600 von einem Frequenzteiler 502, der die zum Messen einen Frequenzvervielfacher 601 und ein zweiter der ersten Harmonischen benötigte Überlagerungs- Oszillator 602 einen Frequenzteiler 603, die beide frequenz f0 durch Teilen einer von einem abstimm- durch Anlegen von Steuerspannungen an entsprebaren zweiten Oszillator 503 abgegebenen Fre- 65 chende Steuerleitungen 604, 605 in ihrem Vervielquenz nrnof,, erzeugt, und andererseits von einem fachungsfaktor bzw. ihrem Teilerfaktor einstellbar fest abgestimmten ersten Oszillator 504 mit einer der sind. Auf diese Weise läßt sich der Klirrfaktormesser Zwischenfrequenz entsprechenden Frequenz /z ge- programmieren und/oder fernbedienen.
nischer mit den Ordnungszahlen m, η und ο gestattet. 60 Bei dem in Fig. 6 dargestellten sechsten Aus-Der Frequenzumsetzer 501 wird einerseits dauernd führungsbeispiel steuert ein erster Oszillator 600 von einem Frequenzteiler 502, der die zum Messen einen Frequenzvervielfacher 601 und ein zweiter der ersten Harmonischen benötigte Überlagerungs- Oszillator 602 einen Frequenzteiler 603, die beide frequenz f0 durch Teilen einer von einem abstimm- durch Anlegen von Steuerspannungen an entsprebaren zweiten Oszillator 503 abgegebenen Fre- 65 chende Steuerleitungen 604, 605 in ihrem Vervielquenz nrnof,, erzeugt, und andererseits von einem fachungsfaktor bzw. ihrem Teilerfaktor einstellbar fest abgestimmten ersten Oszillator 504 mit einer der sind. Auf diese Weise läßt sich der Klirrfaktormesser Zwischenfrequenz entsprechenden Frequenz /z ge- programmieren und/oder fernbedienen.
Claims (10)
1. Verfahren zur Klirrfaktormessung, bei dem einem Prüfling ein Signal zugeführt und die
Amplituden der am Prüfling erscheinenden ersten Harmonischen (Grundwelle) und ihrer weiteren
Harmonischen einzeln nach Umsetzen mittels einer entsprechenden einstellbaren Überlagerungs- ·
frequenz auf eine feste Zwischenfrequenz gemessen werden, dadurch gekennzeichnet,
daß die Überlagerungsfrequenzen zum wahlweisen Messen der weiteren Harmonischen (α · /s) durch Mischen zweier Oszillatorfrequenzen
bzw. aus Oszillatorfrequenzen mittels Frequenzvervielfachung und/oder -teilung aufbereiteter
Frequenzen erzeugt werden, von denen die erste gleich der Zwischenfrequenz Q2) und die
zweite die Überlagerungsfrequenz Q0) zum Messen der ersten Harmonischen (/s) ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Oszillatorfrequenzen
Q2, /p) auch zur Erzeugung des dem Prüfling
zugeführten Signals (/s) verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Oszillatorfrequenz Q0)
gewobbelt wird.
4. Überlagerungsempfänger zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem von
einem Überlagerer gespeisten Meßfrequenz-Umsetzer mit vorzugsweise aperiodischem Eingang
und mit einer festen, vorzugswiese hochliegenden ZF, dadurch gekennzeichnet, daß der Uberlagerer
(408) einen ersten, auf die ZF fest abstimmbaren Oszillator (409) und einen zweiten,
durchstimmbaren Oszillator (410) hat, der bei Messung der ersten Harmonischen (/s) unmittelbar
auf der hierzu benötigten Uberlagerungsfrequenz Q0) bzw. unter Zwischenschaltung eines
Frequenzteilers (411) auf einem Vielfachen dieser Überlagerungsfrequenz schwingt und der bei
Messung weiterer Harmonischer (afs) unter Zwischenschaltung
von Frequenzvervielfachern bzw. -teilern (415, 416) einen ersten Eingang eines die
benötigten Überlagerungsfrequenzen liefernden Frequenzumsetzers (413,414) speist, dessen zweiter
Eingang vom ersten Oszillator (409) unmittelbar bzw. unter Zwischenschaltung eines Frequenzvervielfachers
(417) gespeist wird, dessen Vervielfachungsfaktor um eins geringer als die Ordnungszahl
(a) der zu messenden Harmonischen (afs) ist.
5. Empfänger nach Anspruch 4, bei dem der zweite Oszillator einen Frequenzteiler speist,
dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Oszillator (410) auf einem Vielfachen der zum Messen
der ersten Harmonischen (/s) notwendigen Uberlagerungsfrequenz
Q0) schwingt und der Frequenzteiler (415, 416) die Oszillatorfrequenz
(jnnffj) auf das der Ordnungszahl (α) der zu
messenden Harmonischen entsprechende Vielfache (afv) der zum Messen der ersten Harmonischen notwendigen Uberlagerungsfrequenz Q0)
herabteilt.
6. Empfänger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Vielfache das Kleinste
gemeinsame Vielfache der Ordnungszahlen (Σά)
der zu messenden Harmonischen ist.
7. Empfänger nach Anspruch 4, bei dem beim Messen weiterer Harmonischer der zweite Oszillator
einen Frequenzvervielfacher speist, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Oszillator unmittelbar
auf der zum Messen der ersten Harmonischen (/s) notwendigen Überlagerungsfrequenz Q0)
schwingt und der Frequenzvervielfacher einen der Ordnungszahl (α) der zu messenden Harmonischen
(afs) entsprechenden Vervielfachungsfaktor (α) hat.
8. Empfänger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Oszillator (504) und
der zweite Oszillator (503) bzw. der ihm nachgeschaltete, die zum Messen der ersten Harmonischen
(/s) benötigte Überlagerungsfrequenz Q0)
liefernde Frequenzteiler (502) einen Frequenzumsetzer (508) speisen, der das dem Prüfling
(519) zugeführte Signal (/s) erzeugt.
9. Empfänger nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umschaltung
auf die verschiedenen Harmonischen (afs) über Steuerleitungen fern einstell- bzw. programmierbare
Schaltmittel vorgesehen sind.
10. Empfänger nach Anspruch 4 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite
Oszillator (503) wobbelbar ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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