Анализатор гармоник Советский патент 1988 года по МПК G01R23/16 

0

Ч

(Л

S..

ll

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения амплитудных значений гармонических составляющих сложных периодических сигналов. Цель изобретения - повьшение точноети измерений амплитуд гармоник - до стигается за счет введения преобразователя 5 частоты и дополнительного фильтра нижних частот. Кроме уого, устройство содержит фильтры 1 и 2 нижних частот, модулятор 3-, вольтметр 4. функциональная схема преобразователя 5, содержащего смеситель, дополнительный фильтр нижних частот, генератор, управляемый напряжением, два делителя частоты, постоянные запоминающие устройства, счетчик, элемент И, триггер, генератор тактовых импульсов и кнопочный выключатель, приводится.в описании изобретения. 2 ил.

(ib 4ib

О)

sl

Ф1/г.7

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерения амплитудных значений гармонических составляющих сложных периоцических сигналов.

Цель изобретения - увеличение точности измерения амплитуд гармоник

На фиг.1 приведена функциональная схема анализатора гармоник} на фиг,2 - функциональная схема преобразователя частоты.

Анализатор гармоник содержит ф1-тьтры 1 и 2 нижних частот модулятор 3, выполненный в виде аналогового ключа, вольтметр 4, преобразователь 5 частоты. Преобразователь 5 частоты содержит смеситель 6, фильтр 7 нижних частот, генератор 8, управляемый напряжением, делители частоты 9 и 10, постоянные запоминающие уст ройства 11 и 12, счетчик 13, элемент 14 И, RS-триггер 15, генератор 16 тактовых импульсов и кнопочный выклю- чатель 17.

Исследуемый сигнал через фильтр 1 нижних частот (ФНЧ 1) поступает на входы преобразователя 5 частоты и мо дулятора 3, выход которого соединен со в.ходом вольтметра 4 через фильтр 2 нижних частот (ФНЧ 2), причем выход преобразователя 5 частоты подключен ко второму входу модулятора 3. Вход преобразователя 5 частоты соединен с первым входом смесителя 6, вьгкод которого через фильтр

7нижних частот (ФНЧ 7),генератор 8, управляемый напряжением (ГУН 8), и делитель частоты (ДЧ) 9 подключен к его второму входу, причем выход ГУН

8через ДЧ 10 также подключен к выходу преобразователя 5 частоты, ды кнопочного выключателя 17 подключены ко входам RS-триггера 15,выход которого через элемент 14 И соединен со счетным входом счетчика 13, причем второй вход элемента.14 И соединен с выходом генератора 16 тактовых импульсов. Информационные выходы . счетчика 13 подключены к адресным входам постоянных запоминающих устройств (ПЗУ) 11 и 12, выходы которых подключены соответственно к управляю1ЦИМ входам ДЧ 9 и 10. (

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал через ФНЧ 1, частота среза которого выбирается равной n-f,, (f , - частота первой гармо

О

5

0

5

0

0

5

0

5

НИКИ сигнала, п - количество исследуемых гармоник), поступает на входы модулятора 3 и преобразователя частоты, который вырабатывает сигнал вида меандр, частота которого отличается на величину 4f от чартоты исследуемой гармоники. Значение uf. приблизительно одинаково для всех исследуемых гармоник и, кроме этого,

л. п

Сигнал с выхода модулятора 3, осуществляющего операцию перемножения входного отфильтрованного сигнала и сигнала с выхода преобразователя 5 частоты, поступает, на вход ФНЧ 2, настроенного так, что он пропускает на выход только составляющую разностной частоты, которая для любой из исследуемых гармоник имеет одинаковую величину Д f. Вольтметр 4 измеряет действующее значение составляющей разностной частоты, которое пропорционально амплитуде измеряемой гармоники.

Смеситель 6, ГУН 8, ФНЧ 7 и ДЧ 9 превбразователя 5 частоты образуют цепь фазовой автоподстройки частоты с управляемым коэффициентом деления в цепи обратной связи. Поскольку сигнал с выхода ГУН 8 поступает на вьпсод преобразователя 5 частоты через- ДЧ lOj то его частота равна : fn(f -кО/Кг,

где К,К j- коэффициенты деления ДЧ 9, ДЧ 10 соответственно, Если значение К выбирать равным

V -

IV п

2 i, где i - номер исследуемой гармоники, то разность частот if и ff, будет : постоянна для всех исследуемых гармоник и равна uf.. Коэффициенты деления К и Kj для всех исследуемых гармоник записаны соответственно в ПЗУ 11 и 12.

I

Установка номера исследуемой гармоники, происходит следующим образом.

При нажатии на кнопочный выключатель 17 срабатываем RS-триггер 15, который создает разрешающий потенциал на одном из входов элемента 14 И, При этом импульсы с аыхода генератора 16 тактовых импульсов начинают поступать на вход счетчика 13. Изменение кода в счетчике 13 щшводит к изменению адреса ячеек памяти ПЗУ

11 и 12 и, следовательно, к изменению номера исследуемой гармоники.

Ф о р м у ла изобретения

Анализатор гармоник, содержащий последовательно соединенные модулятор, фильтр нижних частот и вольтметр, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности из- ю

мерения, дополнительно введены прет образователь частоты и дополнительный фильтр нижних частот, вход которого соединен с входом анализатора спектра, а выход - с входами преобразователя частоты и модулятора, выполненного в виде злектронного ключа, управляющий вход которого подключен к выходу преобразователя частоты.

Фа.2