RU1798726C - Устройство дл измерени коэффициента гармоник выходных сигналов четырехполюсников - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике, в частности к технике измерени  нелинейных искажений электрических сигналов. Цель изобретени ; повышение точности измерени . Цель достигаетс  подключением управл ющего входа формировател  сигналов к выходу вычислительного блока, выхода генератора синусоидального сигнала к второму входу коммутатора, включением исследуемого четырехполюсника между коммутатором и активным режектор- ным фильтром, а также расчетом Кг исследуемого сигнала по определенной формуле. Устройство также содержит преобразователь среднеквадратических значений напр жений , АЦП, регистры пам ти, блок управлени  и индикатор. 1 ил.

Description

Устройство относитс  к измерительной технике и предназначено дл  измерени  коэффициента гармоник(КГ) четырехполюсников , например, усилителей различного назначени .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени .

Структурна  схема устройство представлена на чертеже.

Устройство дл  измерени  Кг выходных сигналов четырехполюсников содержит генератор 1 синусоидальных колебаний, выход которого подключен к первому входу коммутатора 2 и через формирователь 3 заданных сигналов к второму входу коммутатора 2, выход которого подключен к выходу устройства, вход которого через последовательно соединенные активный режек- торный фильтр 4, преобразователь 5 СКЗ и АЦП 6 подключен к входам соответственно первого и второго регистров 7 и 8 пам ти. Выходы регистров 7 и 8 пам ти подключены

соответственно к первому и второму информационным входам вычислительного блока

9. выход которого подключен к индикатору

10. Первый, второй и третий выходы блока 11 управлени  подключены к входам управлени  соответственно первого регистра 7 пам ти, второго регистра 8 пам ти и коммутатора 2 и вычислительного блока 9.

Работает устройство следующим образом .

Первый такт, коммутатор 2 находитс  в первом положении и выходной синусоидальный сигнал генератора 1 поступает на выход устройства и с него через исследуемое устройство на вход измерител . С входа устройства исследуемый сигнал подаетс  на вход активного режекторного фильтра 4. Режекторный фильтр 4 осуществл ет подавление первой гармоники сигн ла. Усиленное напр жение высших гармоники подаетс  на вход преобразовател  5 СКЗ. выходное посто нное напр жение кгноро

/

С

И

00

N

hO 0

го, пропорциональное коэффициенту гармоник исследуемого сигнала, измер етс  АЦП б и по сигналу управлени  с блока 11 соответствующий цифровой код записываетс  в регистр 7 пам ти (напр жение UBM). .

Второй такт. По команде с блока 11 управлени  коммутатор 2 подключает к входу исследуемого четырехполюсника выход формировател  3 сигнала с заданным Кг, который первоначально задаетс  равным, например, 50%. Также, как и в первом такте работы устройства, выходной цифровой код АЦП б, пропорциональный Кг заданного тестового сигнал по сигналу управлени  с блока 11 записываетс  в регистр 8 пам ти (напр жение 1)вг2).

Третий такт. По сигналу управлени  с блока 11 управлени  в вычислительном блоке 9 производитс  вычисление измеренного Кг пО формуле:

где Ui - СКЗ напр жени  первой гармоники сигнала;

Кги - искомое значение Кг исследуемого сигнала.

5Выходной сигнал исследуемого четырехполюсника во втором такте работы имеет СКЗ напр жени , описывающеес  выражением

10

искз2 и. + К2ги + К2,

гзад

(3)

где Кгзад Кг - входного сигнала четырехпо люсника во втором такте.

Решаем уравнение (2) и (3) относительно Ui, приравниваем их между собой, возводим обе части полученного уравнени  в квадрат, решаем полученное уравнение относительно Кги и учитыва  выделение только высших

гармоник выходного сигнала исследуемого четырехполюсника, окончательно получаем

Кг

T yUЈr1 Г

luSrz-uirr.J

где Кгзад. 50%

Ueri, UBr2 - среднеквадратические значени  (СКЗ) напр жений соответственно высших гармоник, измеренных на выходе четырехполюсника при подаче на его вход испытательных синусоидального сигнала и сигнала с заданным значением Кг.

Затем по полученному значению Кг на втором выходе вычислительного олока У ус- танавливаетс  определенный цифровой код, с помощью которого задаетс  Кг выходного сигнала формировател  3 сигнала, равный измеренному плюс 0,1 Кг изм, т.е. на 10% больше измеренного.

Далее повтор ютс  первые два такта работы устройства и полученное в результате вычислени  значение Кг подаетс  на индикатор 10,

Работа устройства может быть реализована с автоматическим отслеживанием изменени  измер емого Кг входного сигнала путем циклического повторени  приведенных выше тактов.Формула (1) получена следующим образом .

Выходной сигнал исследуемого четырехполюсника в первом такте работы устройства имеет СКЗ напр жени , описывающеес  выражением

UCK31 U1 V 1 +К,

ги

Кг УИвП (1 + ) - (4) 0) 25 Ufo-Uirl

где Ueri. UBr2 - СКЗ напр жени  высших гармоник выходного сигнала четырехполюсника соответственно в первом и втором тактах работы устройства.

Выражение (4) может быть приведено к виду

Кг

35

г yUarl Кгзад / I - ULl

т.е. приобретает вид выражени  (1). Форму л а изо бретени   Устройство дл  измерени  коэффициен40 та гармоник выходных сигналов четырехполюсников , содержащее генератор синусоидальных колебаний, выход которого через формирователь подключен к первому входу коммутатора, последовательно соеди45 ненные активный режекторный фильтр, преобразователь среднеквадратических значений и аналого-цифровой преобразователь , выход которого через параллельно включенные первый и второй регистры под50 ключей соответственно к первому и второму входам вычислительного блока, первый выход которого подключен к входу индикатора , и блок управлени , первый выход которого подключен к управл ющему входу

55 первого регистра пам ти, второй - к управл ющим входам коммутатора и второго регистра пам ти, а третий - к управл ющему входу вычислительного блока, отличающеес  тем, что, с целью повышени 

точности измерени , выход генератора синусоидальных колебаний подключен к второму входу коммутатора, выход которого соединен с входными клеммами исследуемого четырехполюсника, выходные клеммы которого соединены с входом активного режекторного фильтра, причем управл ющий вход формировател  сигналов с заданными значени ми коэффициента гармоник подключен к второму выходу вычислительного блока, а значение коэффициента гармоник рассчитываетс  по формуле

Кг УП|г1 Кгзэд Uir2 - U|r1

-/

где UBri, UBr2 - среднеквадратические зна: чени  напр жений соответственно высших гармоник, измеренных на выходе четырехполюсника при подаче на его вход испытательных синусоидального сигнал  и сигнала с заданным значением Кг;

Кгзад - заданное значение Кг тестового сигнала с выхода формировател .