Анализатор частотного спектра Советский патент 1985 года по МПК G01R23/16 

Изобретение относится-к электроизмерительной технике и может быть использовано для выделения и измерения с высокой точностью амплитуд гармонических составляющих периодических сигналов сложной формы. Цель изобретения - уменьшение времени измерения путем калибровки анализатора. На чертеже представлена структур ная схема анализатора частотного спектра. Анализатор спектра состоит из ко мутатора 1, входного устройства 2, .каналов 3 - 5, каждый из которых содержит последовательно соединенны полосовой фильтр 6, детектор 7 и интегратор 8, а также второго коммутатора 9, индикатора 10, треть его коммутатора фильтров 11, формирователя 12 периода, ключей 13 и 14 генератора импульсов 15, двоичного делителя 16, счетчиков 17, 18, многовходового элемента И 19, c ieTного триггера 20, генератора 21 опорного сигнала, формирователя 22 сигналов калибровки, регистра 23, блоков 24 - 26 памяти, элементов 27 30 индикации, элемента И 31, входные клеммы 32, 33. Первый вход коммутатора 1 соединен с входом анализатора частотно го спектра, второй вход - с выходом ключа 14. Выход коммутатора 1 через входное устройство 2 соединен с вхо дами полосовых фильтров 6 каналов 3Полосовой фильтр 6 каждого канала 3-5 через детектор 7 и интегра тор 8 соединен с соответствующем входом второго коммутатора 9, выход которого соединен с входом индикато ра 10. Выход полосового фильтра 6 канала 3 соединен с первым входом треть го Коммутатора .11 и первыми -входами блока 26 памяти и элемента И 31. Вы ход полосового фильтра 6 канала 4 соединен с вторым входом коммутатора 11, вторым входом элемента И 31 и первым входом блока 25 памяти. Выход полосового фильтра 6 канала 5 соединен с третьим входом коммутатора 11, третьим входом элемента И 31 и первым входом блока 24 памяти. Первый выход коммутатора 11 чере формирователь 12 периода соединен с первым входом ключа 13, второй вход которого через двоичный делитель 16 соединен с выходом генератора 15 импульсов. Выход ключа 13 через счетчик 17 соединен с первым входом элемента И 19, второй вход которого через счетчик 18 соединен с выходом генератора 15 импульсов. Второй вход счетчика 18 соединен с выходом элемента И 19 и входом счетного триггера 20, выход которого через .ключ 14 соединен с выходом генератора 21 опорного сигнала. Первый вход формирователя 22 сигналов калибровки соединен с вторым выходом коммутатора 11, второй вход с входной клеммой 33. Первый выход формирователя 22 сигналов калибровки через регистр 23 соединен с вторыми входами блоков 24 - 26 памяти. Второй выход формирователя 22 сигналов калибровки соединен с третьими входами блоков 24 - 26 памяти. Выходы блоков 24 - 26 памяти соединены соответственно с элементами 27 29 индикации. Выход элемента И 31 соединен с четвертым элементом 30 индикации. Анализатор частотного спектра работает следующим образом. Прч измерении отдельных гармонически.х составляющих на входы фильтров 6 каналов 3-5 через коммутатор 1 и входное устройство 2 поступает исследуемь1й сигнал. Вьщеленные в каждом канапе 3-5 фильтрами 6 гармоники выпрямляются детекторами 7j и усредняются интеграторами 8. Кроме того, напряжение с каждого фильтра 6 поступает на коммутатор 11 и блоки 24 - 26 памяти. В первый момент времени через коммутатор 11 на формирователь 12 периода проходит сигнал фильтра 6 канала 3, выпрямляющего первую гармонику. Формирователь 12 периода вырабатывает интеграл, равный периоду исследуемой гармоники. На это время открывается ключ 13 и на вход счетчика 17 после двоичного делителя 16 поступают сигналы с генератора импульсов 15. Число импульсов, поступивших на счетчик t7, пропорционально периоду выбранной гармоники. Это число импульсов запоминается и хранится в счетчике 17 на время калибровки. Кроме того, сигналы генератора 15 импульсов поступают на счетчик 18, работающий в непрерывном

режиме. Выходы всех разрядов счетчиков 17 и 18 соединены с входами многовходового элемента И 19, на выходе которого появляется сигнал при равенстве кодов. Сигнал с выхода многовходового элемента И 19 поступает на вход счетного триггера 20 и сбрасывает в нуль счетчик 18.

Частота счетного триггера 20 выбирается равной частоте выбранной гарМОНИКИ. Управление ключом 14 осуществляется счетным триггером 20, который разрешает прохождение сигналов генератора 21 на вход коммутатора 1 и входного устройства 2.

Перед началом калибровки по сигналу Калибровка, поступающему на клемму 33, формирователь 22 сигналов калибровки вырабатывает сигнал, устанавливающий блоки 24 - 26 памяти в нулевое состояние и записывает 1 в регистр 23. В единичные состояния устанавливаются только те блоки 24 26 памяти, на которые поступают напряжения с выходов фильтров 6 COOTветствующих каналов 3-5. При этом будут индицироваться элементами 27 29 индикации номера каналов, которые необходимо калибровать. Кроме того, элемент 30 индикации будет выдавать сигнал, что производится калибровка всего анализатора.

После окончания калибровки первого канала 3 (первая гармоника исследуемого сигнала) коммутатор 11 подключает на калибровку тот канал, который выделяет следукнцую по счету гармонику исследуемого сигнала. При переключении коммутатора 11 формирователь 22 вырабатьгоает сигнал, который переписывает 1 в регистре 23 в следующей разряд. По сигналу регистра 23 в нулевое состояние устанавливается блок памяти того канала, в котором произведена калибровка. После окончания .калибровки тех каналов, которые бьто необходимо калибровать, так как они выделили гармоники, имеющиеся в исследуемом сигнале, в нулевое состояние устанавливаются все блоки 24 - 26 памяти. Поэтому на элемент И 31 будут поступать запрещающие сигналы и элемент 30 индикации вьщает сигнал Калибровка окончена.

АНАЛИЗАТОР ЧАСТОТНОГО СПЕ РА по авт. ев. № 730370, о т л ич-ающийся тем, что, с целью уменьшения времени измерения путем калибровки, в него введены формиро ватель сигналов калибровки, регист элемент. И, четыре элемента индика- 32 Лг KtuluS ции и три блока памяти, выходы которых подключены к соответствующим элементам индикации, а первые входы подключены одновременно к соответствующим входам третьего коммутатора фильтров анализатора и к соответствуюп(им входам элемента И, связанного с четвертым элементом индикации, вторые входы объединены и соединены с выходом регистра, третьи входы также объединены и соединены с выходом формирователя сигналов калибровки, вход которого подключен к одному из выходов третьего коммутатора фильтров анализатора, а второй выход соединен с регистром. Г