Устройство для поверки измерителей группового времени запаздывания Советский патент 1984 года по МПК G01R35/00 

СО

ел ьо Изобретение относится к измерительной технике и может применяться для поверки нелинейности динамичес|КОЙ характеристики группового време ни запаздывания измерительного кана ла поверяемого измерителя. Известно устройство для поверки измерителей группового времени запаздывания, содержащее модулятор, входами соединенный соответственно .высокочастотным и низкочастотным вы ходами измерителя группового времен запаздывания, а выходом через образ цовую линию задержки, состоящую из двух пьезоэлектрических преобразова телей, соединенный через промежуточ мую среду с входом амплитудного детектора, выход которого соединен с входом измерителя группового времени запаздывания tl Недостатками этого устройства являются значительные погрешности, обу ловленные дополнительными фазовьми сдвигами, вносимыми модулятором и амплитудным детектором. Известно также устройство для поверки измерителей группового времени запаздывания, содержащее измеритель группового времени запаздывания первый выход которого через последовательно соединенные амплитудный детектор, первый фильтр и образцовую линию задержки переменной длины соединен с первым входом первого модулятора, второй вход которого соединен с вторым выходом измерителя группового времени запаздывания и первым входом второго модулятора, а выход первого модулятора соединен с первым входом измерителя группового времени запаздывания, третий выход которого через последовательно соединенные второй модулятор, второй ам плитудный детектор и второй фильтр соединен с вторым входом измерителя группового времени запаздывания 12 Недостатком известного устройства является низкая точность поверки нелинейности динамической характеристики группового времени запаздывания измерительного канала поверяе-мого измерителя. Целью изобретения является повышение точности , Поставленная цель достигается тем что в устройстпо для поверки измерителей группового запаздывания, г.одрржащее клеммы для подключения поверяемого измерителя, линию задержки переменной длины, модулятор, первый и второй фильтры и амплитудный детектор, при этом выход амплитудного детектора соединен с входом второго фильтра, а выход модулятора соединен с входной клеммой поверяемого измерителя группового времени запаздывания, введены усилитель с АРУ, делитель частоты, селективный усилитель и индикатор, при этом первая выходная клемма поверяемого измерителя группового времени запаздывания через линию задержки переменной длины и усилитель с АРУ соединен с первым входом модулятора, а через делитель частоты и первый фильтр - с вторым входом модулятора, а вторая выходная клемма поверяемого измерителя группового времени запаздывания соединена с селективным усилителем, выход которого соединен с амплитудным детектором, а выход второго фильтра соединен с индикатором. На чертеже приведена структурная схема устройства для поверки измерителей группового времени запаздывания (ГВЗ), Устройство для поверки измерителей ГВЗ содержит поверяемый измеритель 1 группового времени запаздывания, линию 2 задержки переменной длины, усилитель 3 с АРУ, модулятор 4, делитель 5 частоты, первый фильтр 6, селективньй усилитель 7, амплитудный детектор 8, второй фильтр 9 и индикатор 10, Первый выход поверяемого измерителя 1 группового времени запаздывания подключен через последовательно соединенные линию 2 задержки переменной длины и усилитель 3 с АРУ к одному из входов модулятора 4, второй вход которого соединен с низкочастотным выходом поверяемого измерителя 1 через последовательно соединенные делитель 5 частоты и первый фильтр 6, выход модулятора 4 подключен к входу поверяемого измерителя 1, вторым выходом подключенного через последовательно соединенные селективный усилитель 7, амплитудный детектор 8 и второй фильтр 9 к входу индикатора 10, Принцип действия устройства rtoверки заключается в следующем. С первого лыхода поверчомот-о n;iмерителя группового прсмени ;злпл-1.чывания I на вход линии 2 задержки переменной длины подается сигнал вида u,(; . (1) с помощью линии 2 задержки переменной длины осуществляется медленное изменение времени задержки сигнала (1) в пределах всей шкалы поверяемого измерителя от О до Т. Для устранения возможных колебаний амплитуды выходного сигнала линии 2 задержки переменной длины вследствие вносимого затухания сигнал с ее выхода подается на первый вход модулятора 4 через усилитель 3 с АРУ. Одновременно сигнал (1) поступает на вход делителя 5 частоты, где его частота понижается до значения «S Поэтому напряжение делителя 5 частоты после фильтрации фильтром 6 можно представить в виде U2(t) . (2) Сигнал (2) служит в качестве модулирующей функции сигнала (1) и поступает на второй вход модулятора 4, выходной сигнал которого можно представить в виде U(t).(t.tr,,,sir.)j , (3, где 1ддо(кс индекс модулированной по времени задержки сигнала Сигнал (3) с выхода модулятора 4 поступает на вход поверяемого измерителя 1 группового времени запазды вания. Если поверяемым измерителем является измеритель с AM испытатель ным сигналом, то в измерительном ка нале сигналом (3) осуществляется мо дуляция высокочастотного сигнала, а поэтому в этом канале сигнал имеет вид: , Цtit)(мc..t. (4 Анализ выражения (4) показывает, что полученный сигнал является одновременно модулированным по амплитуде и по времени задержки. Так как в измерительном канале осуществляет детектирование сигнала (4) сначала амплитудным, а затем фазовым детект рами, то на втором выходе поверяемого измерителя 1 сигнал имеет вид: 5(, MaKc5 - «.t , (5) где Кд - коэффициент передачи фазового детектора поверяемого измерителя 1; - постоянная составляющая напряжения на выходе фазового детектора поверяемого измерителя 1. Из выражения(5)следует, что полученный сигнал, кроме постоянной составляющей содержит также и переменную составляющую, модулирован 1ую по времени задержки с частотой , амплитуда которой изменяется пропорционально нелинейности динамической характеристики группового времени запаздывания измерительного канала поверяемого измерителя 1. Выделение модулированного по времени задержки сигнала осуществляется селективным усилителем 7, настроенным на частоту Я , выходной сигнал, которого поступает на вход детектора 8, на выходе которого с помощью фильтра 9 выделяется постоянная составляющая, измеряемая индикатором 10. Если динамическая характеристика группового времени запаздывания измерительного канала поверяемого измерителя 1 линейна, то при изменении линией 2 задержки переменной длины времени задержки сигнала.(1) в пределах О -f индикатор 10 регистрирует амплитуду постоянного напряжения неизменной величины. В случае отклонения динамической характеристики группового времени запаздывания от линейного закона амплитуда постоянного напряжения на выходе фильтра 9 изменяется пропорционально степени нелинейности этой характеристики при изменении времени задержки сигнала (1) в тех же пределах. При этом реальную динамическую характеристику группового времени запаздывания измерительного канала поверяемого измерителя 1 можно представить в виде суммы линейной и нелинейной частей, т.е. . . где К - коэффициент пропорциональности линейной части динамической характеристики группового времени запаздывания;К - коэффициент, характеризующий нелинейность динамической характеристики группопого времени запаздывания. Нелинейную часть динамической характеристики группового времени запаздывания можно охарактеризопят.

j10951206

дифференциальной крутизной в даннойля 7, который позволяет уменьшить

точке. При этом зависимость диффе-влияние шумов, помех и других дестаренциальной крутизны $ от временибилизируадщих ф;акторов на сигнал,

задержки t-, вносимого пинией 2 за- выделенный после детектора 8, содердержки переменной длины, дает полное 5жащий информащпо о погрешности повепредставление о степени нелинейное-ряемого измерителя, ти указанной характеристики, т.е.

. -у 1 ,.Таким образом, введение в устрдй- -.- ВЬ1Х . t -ство поверки дополнительных узлов

.обеспечивает поверку нелинейности

Повышение точности поверки дости-динамической характеристики грУпповогается за счет дополнительного опреде- о времени запаздывания измерительления погрешности от нелийейиости«о о канала поверяемого измерителя характеристики поверяемого измерите-с высокой точностью, что способстля группового времени запаздывания,эует значительному повьштению уровня а также за счет повьш1ения разрешающейметрологических характеристик разспособности поверки, достигаемо прирабатываемьк измерителей с различиспользованйи селективного усилите-ньми видами модуляции.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРКИ ИЗЬШРИТЕЛЕЙ ГРУППОВОГО ВРЕМЕНИ ЗАПАЗДЫВАНИЯ, содержащее клеммы для подключения пове:ряемого измерителя, линию задержки переменной длины, модулятор, первый и второй фильтры И амплитудный детектор, при этом выход амплитудного детектора соединен с входом второго фильтра, а вьрсод модулятора соединен с входной клеммой поверяемого измерителя группового времени запаздьгоания, отличающ е ее я тем, что, с целью повыше- ния точности поверки, в устройство введены усилитель с АРУ, делитель частоты, селективньй усилитель и индикатор, при s.toM первая выходная клемма поверяемого измерителя группового времени запаздывания через линию задержки переменной длины и усилитель с АРУ соедийен с первым входом модулятора, а через делитель частоты и первьй фильтр - с вторым входом модулятора, а вторая выходная клемма поверяемого измерителя группового времени запаздьшания соединена с селективнм усилителем, выход которого соединен с амплитудным детектором, а вь1ход второго фильтра соединен с индикатором.