Измеритель коэффициента гармоник Советский патент 1991 года по МПК G01R23/20 

(Л

С

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к технике измерения нелинейных искажений, и может быть использовано для измерения коэффициента гармоник электрических сигналов. Цель изобретения - повышение точности измерения коэффициента гармоник электрических сигналов. Цель достигается введением генератора 5 пилообразных сигналов, масштабируемого элемента 2, сумматора 1, преобразователя 7 средних значений и кои- паратора 8. Устройство также содержит уси- литель 3, режекторный фильтр 4, преобразователь 6 среднеквадратических значений, коммутатор 9, аналого-цифровой преобразователь 10, регистры 11, 12 памяти, вычислительный блок 13, индикатор 14, блок 15 управления.3 ил.

Оч

о XI о

CN

Изобретение относился v. и;;мЈоитзль- ной технике, в частност/ к теки у i. e измерения нелинейных искажений, л быть использовано для изморен Ы коэффициента гармоник злектричесхих сигналов.

Делью изобретение явлчетсм поз чтение точности игмерегн/ я хпзсЬфмцч-нта гармоник электрмиеск /х согнан ,.

На фиг.1 представлен структурная схема предлагаемого измерите/, кохффициен- та гпрмсник: на фи.2 - ex pvKxypHsn схемз блока управления; на фиг.З - зп-с-ри напряжений на выходах б-тг.-ксг эмер:.т ел я. поясняющие принцип р.юотъ: измор1- КЛР,

Измеритель содерж/гг сумма гоо 1, пе«ВЫЙ ВХОД КОТОРОГО С08Д . ;:-13Н С ХХОцОМ Ч;Г

мерителн, второй вход - ::; аыходом мзс.итЈ- бируемого элемент 2. ,а вь.ход-- с. последовательно соединенным-/ усилителем 3 и режэкторным Фильтром х;: Ф) 4. С Дкпючен- ным к генератору 5 выхпй фильтоа 4 соединен с входом масштабируемого элемента 2 и входом прнобразозатсхл; 0 срецНс.Кьгдр;:;- тичвских значений ), ; выход усилите, & 3 соединен j преобрагов тзлйм v средних значений (СЗ). Перпыэ вхсдь - компаратора В и коммутатора 9 соединены с. преобразователя 6 СКВ, з г о;: ы s;:(;,ai. - с s;u-i

ХОДОМ ПреобрЈ ЗОЗ Т8Л:1 7 С.; 3 : -:ОД XOKI iyтатора Ь соб:а.ммен : sxo/. .н;.:. ..тш/фсо- 130го прео)разоз;гг8г - (АЦГИ 1C, .ход

КОТОрОГЭ СО:ЗД1 1Н6Н С ВХОД Я . : . Z DO В i

и 12 . подкл-оче-г- Ь х е,ь х. :гг.с.::к;и :осл ветс пзе- но к первому и ггоро ;1,1 зкодак: яы.СОЙДИНеН С ВХОДОМ Мг ,лИ- ЭТОрЗ м. :.,iJ,

компарзтооз 8 соед. с. .-i- i у:чрэвле НИР АЦП 10 и блоха 1;т г ра в ле ;-ил пер я.: и выход которого соед/irx:. -i с; .лч управления регистра 11 . зыход - с входами упзайлек . егнггпа - памяти и коммутатооа 9, трети ; .;: входом управления вычис v/ г ь-юго о. ока K:i, f- неоаторс пилообразных ::и нагоа :оеди -: :;-- С входом управления ; Ы:;;ги .- - ipii.Ci- ставлл:-:)т собой ах; Мнын -Ф.

Блок 15 управ.iSHi i; содаох.-г- ОДНОЕИ О- ратор 16, вход которого соодхмон -:; входов блока о. выход - с E;xor:.;;i--i реН Х,тоз / cA.L i- ra, первый выход ;;-;i.ixiX; ;-.я первым, второй :; ч;оь;-. - третьим ;:;ыходом (ifio. c;.: :;. :е п.м -х, ы/ выход соединен с входо-, с:;ог.с;:: ;: е:г./г х-а 7 сдни га

Измер:.-) ex -.. р iuou л с х:д; ;:....,-.;л оор-;-;

30 м,

У1с . С ,

,aTc - , РФ 4, о- м- г ,,., страиЕ- i . i MI и i

u.vin частотно-зависимых RC-цепей. Точная подстройка под частоту первой гармоники входного сигнала осуществляется путем подачи сигнала пилообразной формы на за- тзоры полевых транзисторов, включенных параллельно частотно-задающим резисторам РФ 4. с; выхода усилителя 3 снимается сигнал первой гармоники входного сигнала, ко- орый преобразуется в постоянное напряжение иoi с помощью преобразователя 7 СЗ, С выхода режекторного фильтра 4 снимается сигнал высших гармоник входного сигнала, который преобразуется в постоянно напряжение UCB с помощью преобразо- я а т е ля 6 О К 3, Ч а п р я ж е н и я U о 1 и DOB подаются на вхсды компаратора 8, который срабатывает при точной настройке РФ 4, котда разность напряжений на его входах максимальна (), Выходной сигнал ком- паоатс-ра 8 запускает АЦП 10 и блок 15 управления, Блок 15 управления реализует три такта г:аботь измерителя. Генератор 5 формирует сигнал пилообразной формы. При точной настройке активного РФ сраба- тьизает компаратор 8 -А запускает одновиб- ратор 1 6 б; ока 15.

В пеовзм тякте HS первом выходе регистра 17 оды гр устанавливаемся уровень ло- гихзсксх/, едиHI/.id. Коммутатор 9 находится в первом ; сложении и на вход АЦП 10 поступает напряжение UGB с выхода преобразователя 6 СКх пропорциональное уровню высших гармоник во входном сигнале измерителя АЦП j преобразует напряжение Поп соответствующий цифровой код, который Згпиг.ывае ся в регистр 11 памяти.

Во утопом такте на втор-ом выходе регистра 17 сдвига . станавливается уровень ло- 1.ой единиц, Коммутатор Ј переключается во второе положение и на вход АЦП 10 поступает напряжение Uoi с иыходз преобразователя т СЗ, пропорциональное vs-свню перво/ гармоники во входном с и г -1 г л с измерителя. АЦП 1 О преобразует напряжение Uoi в соответствующий цифровой ход. который запись:вается в регистр 2 памяти.

В третьем такте на третьем выходе регистра 17 сг й :- га устанавливается уровень логической единицы который запускает вы- -. - слительный блок 12 на вычисление значения К, входного си н зла измерителя по цифровым кодам высиих V- первой гармоник соответстг;енно с выходов регистров 11 и 12 памяти. Р эсс-и-х аинс-й значение Кг отобра- жаетсх на индикаторе .

С приходом следующего импульса с выхода однозибратора 15 логическая единица устанаал/.зается на первом выходе регист- :а / цикл работь измеоителя повторяется и полученный результат вычисления Кг отображается на индикаторе 14.

Таким образом, предлагаемый измеритель коэффициента гармоник позволяет повысить точность измерения Кг за счет того, что измерение уровня напряжения соответственно высших и первой гармоник производится в момент точной настройки РФ 4 на частоту первой гармбники входного сигнала измерителя.

Формула изобретения Измеритель коэффициента гармоник, содержащий усилитель, режекторный фильтр, преобразователь среднеквадрати- ческих значений, коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, два регистра памяти, вычислительный блок, индикатор и блок управления, первый выход которого соединен с управляющим входом первого регистра памяти, второй выход соединен с управляющими входами коммутатора и второго регистра памяти, третий соединен с управляющим.входом вычислительного блока, выход которого соединен с индикато- ром, а информационные входы которых

Фив. 2

соединены с выходом аналого-цифрового преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены генератор пилообразных сигналов, масштабируемый элемент, сумматор, преобразователь средних значений и компаратор, выход которого соединен с входом блока управления и первым входом аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого соединен с выходом коммутатора, первый вход которого соединен с первым входом компаратора и выходом преобразователя среднеквадратических значений, а второй вход соединен с вторым входом компаратора и выходом преобразователя средних значений, вход которого соединен с выходом усилителя и первым входом режек- торного фильтра, второй вход которого соединен с выходом генератора пилообразных сигналов, а выход соединен с входами преобразователя среднеквадратических значений и масшабируемого элемента, выход которого соединен с вторым входом сумматора, первым входом соединенного с входом измерителя коэффициента гармоник, а выход соединен с входом усилителя.

M

,x

ш

Фиг 3

f

U