Измеритель отношения напряжений Советский патент 1986 года по МПК G01R19/10 

Изобретение относится к электроизмерительной технике.

Цель изобретения - повьшение чувствительности и расширение динамичес кого диапазона измерения в области малых сигнал.ов.

, . На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Измеритель о тношёния напряжений содержит два разветвителя 1, суммарно-разностный блок 2;, четыре коммутатора 3, сумматор 4, усилитель 5 несущей, дет,ектор 6 огибающей, полосо- , вой усилитель 7 огибающей, фазометр 8, генератор 9. Входы разветвителей 1 подключены к входам устройства.

Первый выход первого разветвителя 1 подключен к первому входу суммарно-разностного блока 2, второму вход которого подклю чен первый выход второго разветвителя 1 .

Второй выход первого разветвителя 1-подключен через первый коммутатор 3 к первому входу сумматора 4. Сум- марный выход суммарно-разностного блока 2 подключен через второй ком- мутор 3 к второму входу сумматора 4, разностный выход сУммарно-разностного блока 2 п:одключен через четвертьш коммутатор 3 к четвертому входу сумматора 4,- Второй выход второго разветвителя 1 подключен через третий коммутатор 3 к третьему входу сумматора 4. Сумматор 4, усилитель 5 несу 1щей, детектор 6 огибающей и полосовой усилитель 7 огибающей соединены последовательно.

Управляющие входы первого, второг третьего и четвертого коммутаторов соединены соответственно с вторым.

40

третьим, четвертым и пятым выходами генератора 9. Первый выход тенерато- ра 9 подключен к второму входу фазометра 8, первый вход которого соеди- нен свыходом полосового усилителя 7 огибающей. Выход фазометра 8 соединен с выходом устройства.

Устройство работает следующим.образом.

На входы разветвителей , 1 поступа- ют переменные синфазные напряжения и. cosCi}t и UjCosut, отношения амплитуд которых необходимо измерить. На выходах первого разветвителя 1 будет присутствовать сигнал с амплитудой и,/-J2 , на выходах второго, раз- 5 ветвителя 1 - сигнал с амплитудой , на суммарном вьпсоде суммарно- разностного блока 2, с учетом допол45

50

242840 ,2

ните1 ьного деления мощности, - колебание с амплитудой (U,+U )У2, а на разностном его выходе - с амплитудой (U(-U2)/2, С второго, выхода генератора 9.на управляющий вход первого

коммутатора 3 подаются коммутирующие импульсы длительностью и периодом Т, причем Т 4., С третьего, четвертого и пятого выходов генера- . Q тора 9 на управляющие входы соответ- / стве нно второго, третьего и четвертого комм / таторюв 3 поступают также импульсы длительностью с и периодом Т 41), но со сдвигом во времени отно- JJ сительно импульсов первого выхода соответственно на Т , 2 и ЗГ.

Следовательно, на первый вход сум- мятрра 4 поступает без задержки импульс с амплитудой и длительностью ь , на второй вход - импульс с амплитудой (U,+U)/2 длительностью 5 и -с задержкой на величину сГ , на трети й вход- - импульс с . амплитудой и ./-42, длительностью С с задержкой

на. величину 26, а на четвертый вход - импульс с амплитудой (Uf-U)/2, длительностью . J и с задержкой на вре- /мя 3,.

Таким образом, на выходе сумматора 4 формируется сигнал несущей частоты, амплитуда которого U(t) меняется с частотой коммутирующих импульсов, поступающих с генератора 9, по ступен- чато1 гу закону так, что,:

0

u(t)

Си,+ир/2;е i t 2Т- U,/л|2 ; 2 tit .ЗГ

40

5

(U, -U2.)/2; . ёТ 4Г

Этот сигнал усиливается усилите- . лем 5 несущей и детектируется квадра- тичньм детектором 6, на выходе которого формируется ступенчатое напряжение, 45 пропорцрюнальное U(t). В полосовом усилителе 7 огибающей вьщеляется первая гармоника этого напряжения, которая подае тся на первый вход фазометра 81,

Ее фазовьй набег определяется

величиной

cf 2 arctg Vy/l.

Этот фазовьш набег преобразуется в вьосодное напряжение фазометром 8, на второй вход которого поступает опорньй синусоидальный сигнал с частотой V 2 ir/T с первого выхода генератора 9.

Формула изобретения

. -

Измеритель отношения напряжений, содержатций первый, и второй разветви- тели, первые выходы которых соединены с первым и вторым входами суммарно- разностного блока, последовательно соединенные сумматор, усилитель несущей, детектор огибающей и полосовой усилитель огибающей, фазометр, первый вход которого подключен к выходу полосового усилителя огибающей, вто- рой вход - к первому выходу генератора, а выход - к выходу измерителя, первый и второй коммутаторы, управ- лякяций вход первого коммутатора соединен с вторым выходом генератора, отличающийся тем, что, с

целью повышения чувствительности и расширения динамического диапазона измерения, в него введены третий и четвертый коммутаторы, причем входы разветвителей подключены к входам измерителя, второй выход первого раз- ветвителя через первый коммутатор соединен с первым входом сумматора, суммарный выход суммарно-разностного блока через второй коммутатор соединен с вторым входом сумматора, второй выход второго разветвителя через третий коммутатор соединен с третьим входом сумматора, разностный выход суммарно-разностногоблока через четвертый коммутатор соединен с четвертым входом сумматора, управляющие входы второго, третьего и четвертого коммутаторов подключены соответственно к третьему, четвертому и пятому выходам генератора.

Изобретение относится к- электроизмерительной технике. Цель изобретения - повышение чувствительности и расширение дина шческого диапазона измерения в области малых сигналов. Измеритель содержит два разветвителя 1, суммарно-разностный блок 2, коммутаторы 3, сумматор 4, усилитель 5 несущей, детектор 6 огибающей, полосовой усилитель 7 огибающей, фазометр 8 и генератор 9. Введение третьего и четвертого коммутаторов 3,, соединение их с элементами устройства позволяет достичь поставленную цель. 1 Ш1. (Л