Устройство для поверки формирователей сигналов с заданными значениями коэффициентов гармоник Советский патент 1988 года по МПК G01R23/20 

Дрп.

XOfftfi

1

00

со

00

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использо- зовано для поверки калибраторов. Цель изобретения - повьшение точности измерения коэффициентбв гармоник и расширение диапазона частот. Для этого в устройство введен переключатель I3 и последовательно соединенные буферный каскад 6, регулятор 7 амплитуды и калиброванный делитель 8 напряжения, а также введен компаратор 10 одновременного сравнения двух сигналов по среднеквадратическому значению напряжения и переключатель 11 вольтметра 12. Это позволило преобразовать принцип измерения, заключающийся в абсолютном измерении двух напряжений и вычислении их отношений в измерения отношения двух близких по величине напряжений одинакового спектрального состава. Благодаря чему исключается влияние абсолютной погрешности измерения напряжение вольтметром 12 и неравномерности его частотной характеристики. На чертеже регулятор 1 амплитуды, фазовращатель 2, фильтр 3 первой гармоники, переключатель 4, сумматор 5 и анализатор 9 гармоник. 1 ил. i (/)

Вход t/нг

Лхов влхшиж

tOftffOH.

Изобретение относится к измерительной технике и может Hcnojtbso- ваться для поверки калибраторов коэффициентов гармоник.

Цель изобретения - повьшение точности измерения коэффициентов гармоник и расширение диапазона частот.

На чертеже приведена структурная схема устройства для поверки формирователей сигнала с калиброванньа- Ш значениями коэффициента гармоник.

Устройство содержит последовательно соединенные регулятор 1 амплитуды, фазовращатель 2, фильтр 3 первой гармоники, переключатель 4 и с ум матор 5, второй вход которого соеди- ней с входом устройства. Вход высших гармоник -устройства через последовательно соединенные буферньй кас кад 6, регулятор 7 аплитуды подключен к калибровочному делителю 8 напряжения, а вход анализатора 9 гармоник объединен с выходом сумматора 5..входе компаратора 10, второй вход которого соединен с выходом регулятора 7 амплитуды, и входом переключателя 1 5 второй вход которого под- ключен к выходу калиброванного целителя 8 напряжения, а выход - к ду вольтметра 12, причем первый вход переключателя 13 объединен с вторым входом сумматора 5, второй вход соединен с дополнительньк- входом устройства, а выход - с входом регулятора 1 амплитудь(.

Устройство работает следующим образом. I

На вход . устройства от поверя- мого формирователя подают исследуемый сигнал, который далее поступает через сумматор 5 в точку 14. Напряжение высших гармоник подают.на вход высших гармоник I На выходе полосового фильтра 3 первой ганроники образуют синусоидальньш компенсирующий сигнал первой гармоники. При вь ключен1-гом компенсирз ошем сигнале первой гармоники (переключатель 4 в положении II) на выходе cy iмaтopa 5 в точке 14 входной исследуемый сигнал имеет вид

11, и, (cos и 4- + u(cos.slt -гц, ),

-t

где L и Uj - амплитуды гармоник исследуемого сигнала,

Q - частота первой гармоники.

Сигнал высших гармоник на входе калиброванного делителя 8 напряже0

5

0

5

ния в точке 15 имеет ви,а. ).

по

cos

(nSl t + Cf

Г и,

« 2.

fno - Р ЭТОМ, поскольку напряжение высших гармоник берется от поверяемого формирователя, то по спектральному составу оно идентично спектральному напряжению высших гармоник исследуемого сигнала. Регулирувкой напряжения высших гармоник регулятором 7 амплитуды по компаратору 10 одновременного сравнения двух сигналов по среднеквад- ратическому значению напряжения устанавливают равенство среднеквадра- тическо1-о значения напряжения исследуемого сигнала в точке 1 4среднеквад- ратическому значению напряжения высших гармоник в точке 15, т.е.

0

5

Л

и

1 Д

J2u- , (1)

vi Z. -2.

Далее включают компенсирующий сигнал первой гармоники U, (переключатель 4 в положении I) и выбором его амплитуды и фазы соответственно регулятором i амплитуды и фазовращателем 2 производят подавление сигнала первой гармоники в исследуемом сигнале в точке 14. Это подавление 1 U 1 О наблюдают по анализатору 9 гаройник.

нала

Оставшиеся высшие

ОС5

-Un П.-2

гармоники сиг- поступают через переключатель 11 на вольтметр 12 и измеряются Пусть напряжение высших гармоник сиг- нала на вольтметре 2 равно некоторо- му значению N,, т.е.

-J у- и;

N,,

(2)

Затем переключатель 11 ставят в положение II, а коэффициент деления калиброванного делителя 8 напряже , где KVo ния - в положен-ие гп

номинальное значение коэффициента гармоник сигнала, выдаваемого поверяемым формирователем сигнала. Таким образом из точки 1 5 на вход калиброванного делителя 8 напряжения поступает напряжение высших гарУчитывая напряжение (1), производят замену знаменателя выражения (А) и соответствующую замену с учетом выражений (2) и (3), тогда выражение для измеряемого коэффициента гармоник приобретает вид

Формула изобретения

К

00

и

N

Г1

N,/K,

N,

Из выражения (5)

циент гармоник сигнала формирователя выражается через отношение двух чисел N, и N2., умноженное на номинальное значение измеряемого коэффициента гармоник, т.е. если погрешность измеряемого коэффициента гармоник сигнала, вьщаваемого формирователем, равна нулю, то будет выполнено равенство N , N,2 и г.г го

При наличии в поверяемом формирователе отдельного выхода сигнала первой гармоники используется до- полнительньш вход U, при положении II переключателя 13.

Преимущество устройства по сравнению с известным заключается в том, что вместо абсолютного измерения двух напряжений и вычисления их отношения производится измерение отношения двух напряжений, близких по

Устройство для поверки формирова20 телей сигналов с заданными значениями коэффициентов гармоник, содержащее последовательно соединенные переключатель, регулятор аьшлитуды, фазовращатель и фильтр первой гар25 МОНИКИ, а также вольтметр, анализатор гармоник и сумматор, вход которого объединен с входом переключа- (5) теля и входом устройства, а выход

подключен к входу анализатора гармо- видно, что коэффи зо ник, отличающееся тем,

что, с целью повьшения точности и расширения диапазона частот, в него введены второй переключатель и последовательно соединенные буферный

2g каскад, регулятор амплитуды, калиброванный делитель напряжения и третий переключатель, выход которого соединен с входом вльтметра, а так- де компаратор, первый вход которого

40 подключен к выходу регулятора амплитуды, а второй вход объединен с вы- ходом сумматора и вторым входом второго переключателя, причем выход фильтра первой гармоники через вто45 рой переключатель соединен с вторым входом сумматора, второй вход первого переключателя является дополнительным входом устройства, а вход буферного каскада - входом высших

гармоник устройства.

Формула изобретения