Устройство для гармонического анализа Советский патент 1956 года по МПК G01R23/16 

Известны устройства определения гармонических составляющих при исследовании вращательных производных аэродинамического момента объекта, соверщающего гармонические колебания, заключающие в себе элемент, совершающий вращательное движение с частотой, соответствующей частоте исследуемой гармоники.

Известны также устройства для гармонического анализа исапедуемых колебательных функций тока и напряжения, в которых один из элементов приводится во вращение со скоростями, соответствующими поочередно частотам отдельных гармоник. Эти устройства также дают возможность определять сдвиг но фазе каждой из гармоник относительно основной частоты.

Описываемое устройство отличается от известных тем, что для получения коэффициентов а„ и Ь„ ряда Фурье оно выполнено в виде синусного потенциометра, причем сигналы снимаются с этого потенциометра двумя парами щеток, которые расположены в плоскости потенциометра на взаимно перпендикулярных прямых. Устройство автоматически дает величину амплитуд гармоник, что упрощает обработку и повыщает точность результатов.

На чертеже показана схема устройства согласно изобретению.

Принцип действия устройства основан на определении коэффициентов ряда Фурье, в виде которых можно представить изучаемый периодический процесс.

Пусть этот процесс

/ (г) - - (а cos /ги) t + b. sin kwt). Умножим правую часть на cosnu)t - + V (а„ cos ог + Ь. sin ) .

1 1

- COSnu) t -j cos nuit

tl-l

У f COS (k -n Ш /

1

2 C0s(yfe -n)o)f-

H + l

. у « COS (k + n) ш + 1

4. У sin (fe + n) сог;+ sin (k - n) Ш/,

Если отбросить переменные составляющие, то получим коэффициент ряда а „. Аналогично, умножая правую часть на sin «to t, получаем коэффициент

V(a,.cosbL 2 .liiJ

sin nwt - sin n 0) t +

Й. sin kwt)

V s () 10 + sin (/fe-л)

«-1

+ ()c«

&« 1

2-y-cos( -п)сог -

y COS(/fe + rt)o,.

X I

Умножение на cos пш/ и sin/iw осуществляется путем подачи выходного электрического сигнала, пропорционального моменту, на синусный потенциометр. Выход потенциометра будет пропорционален моменту, умноженному на cos или sin nvnt при передаточном числе между ва-: лом потенциометра и валом привода,

осуществляющего гармоническое колебание объекта, равном п.

Измерение постоянной составляющей выходного сигнала, пропорциональной коэффициентам а„ и 6„, осуществляется при помощи машинноэлектрического измерительного прибора постоянного тока. Так как переменные составляющие выходного сигнала вызывают колебания стрелки прибора, в его цепь вводится фильтр из сопротивлений и емкостей, подавляющий их.

Предмет изобретения

Устройство для гармонического анализа, заключающее в себе элемент, совершающий вращательное движение с частотой, соответствующей частоте исследуемой гармоники, отличающееся тем, что, с целью получения коэффициентов an. и Ьп ряда Фурье, оно выполнено в виде синусного потенциометра, причем сигнал с него снимается двумя парами щеток, расположенными в плоскости потенциометра на взаимно перпендикулярных прямых