Способ измерения фазового инварианта тригармонического сигнала Советский патент 1992 года по МПК G01R23/16 

Изобретение относится к способам измерения электрических и магнитных вели- чин и предназначено для получения количественной оценки дисперсионного параметра диспергирующих сред при исследовании их методом прозвучивания с помощью тригармонического сигнала, а также для определения вида модуляции сигнала.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Это обеспечивается за счет разделения тригармонического сигнала на сигналы несущей частоты Шо и бигармонический сигнал с частотами ол , ufc боковых составляющих, что позволило исключить погрешность измерений, связанную с неидеальным разделением компонент при

различии амплитуд боковых составляющих тригармонического сигнала.

На чертеже представлена структурная система устройства для реализации способа.

Устройство содержит соединенные по входам полосовой фильтр 1 и режекторный фильтр 2. Выход полосового фильтра 1 через последовательно соединенные смеситель 3, полосовой усилитель 4, квадратор 5 и полосовой усилитель 6 подключен к первому входу блока 7 измерения. Выход режекторного фильтра 2 через последовательно соединенные смеситель 8, полосовой усилитель 9, квадратор 10 и полосовой усилитель 11 подключен к второму входу блока 7 измерения. Выход генератора 12 вспомогательного сигнала подключен к опорному входу смеситеХ|

с

сх

00 О

ля 3 и к первому входу смесителя 13. Выход генератора 14 вспомогательного сигнала подключен к опорному входу смесителя 8 и к второму входу смесителя 13, выход которого через последовательно соединенные полосовой усилитель 15, квадратор 16, полосовой усилитель 17 и квадратурный фазовращатель 18 подключен к третьему входу блока 7 обработки, четвертый вход которого соединен с выходом полосового усилителя 17.

Работает устройство следующим образом.

На вход устройства поступает тригар- монический сигнал

E(t) - Eo(t) + Ei(t) + E2(t) - A0(t)cos Ф0 + + Ai(t)co Ф1 + A2(t)cos Ф2

. С помощью полосового фильтра 1 осуществляют выделение гармонического сигнала Ео несущей частоты (OQ, С помощью режекторного фильтра 2 выделяют бигармо- нический сигнал Ei + Ј2 с частотами wi ftib-Q; ой ufe-f Q боковых составляющих тригармонического сигнала. С помощью генератора 12,14 формируют два вспомогательных сигнала Vi, Va частотами ufc .и ах соответственно./

С помощью смесителей 3, 8 и полосовых усилителей 4, 9 преобразуют сигналы Ео и Ei + Е2 в сигналы Ез и Ез + ES частот (Оо ±о)з и оя ±йм, Ш2 соответственно.

С помощью квадраторов 5, 10 и полосовых усилителей 6, 11 преобразуют сигналы Ез, Е4 + Ез в соответствующие сигналы Ui, U2 с частотами 2 (й ±ой ) и (cm ±йл) + (о& )2(аь±ом),со- отвбтственно.

С помощью блока 7 измерения осуществляется перемножение сигналов Ui, 62 и выделение квадратурных компонент Кз, U4 спектральной составляющей огибающей

результирующего сигнала на частоте 2 ( виз - иц ) . Кроме того, в устройстве формируются сигналы Уз и V4.

Сигналы Va, Vn формируют следующим

образом: осуществляют преобразование сигналов генераторов 12, 14 в сигнал разностной частоты с помощью смесителя 13 и полосового усилителя 15. Сигнал после усилителя 15 преобразуется в сигнал удвоенной частоты, который затем выделяется и усиливается с помощью полосового усилителя 17. Сигналы с выходов полосового усилителя 17 и квадратурного фазовращателя 18 равны, соответственно, Уз. VA,

Величина фазового инварианта (9 определяется по формуле

20

в - 0,5 arctg -.

Формула изобретения Способ измерения фазового инварианта тригармонического сигнала с равноотсто- ящими частотными составляющими,

включающий выделение гармонического, сигнала несущей частоты, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности, дополнительно выделяют бигармбнический сигнал с частотами боковых составляющих

тригармонического сигнала, формируют два вспомогательных сигнала Vi и V2 разных частот, с помощью которых преобразуют - гармонический и бигармонический сигналы в сигналы соответствующих промежуточных

частот с последующим преобразованием их в сигналы Ui и 1)2, частоты которых равны соответственно удвоенной промежуточной частоте гармонического сигнала и сумме промежуточных частот составляющих бигармонического сигнала, перемножают сигналы Ui и U2 и измеряют фазу спектральной ч составляющей результирующего сигнала на удвоенной разностной частоте сигналов Vi и V2, пропорциональную фазовому инварианту тригармонического Ьигнала.

1

Изобретение относится к электроизмерениям и предназначено для исследования диспергирующих сред методом прозвучива- ния с помощью тригармонического сигнала. Цель изобретения - повышение точности измерений. Метод включает выделение гармонического сигнала несущей частоты, дополнительно выделяют бигармонический; сигнал с частотами боковых составляющих тригармонического сигнала, формируют два вспомогательных сигнала Vi, V2 разных частот, с помощью которых преобразуют гармонический и бигармонический сигналы в сигналы соответствующих промежуточных частот с последующим преобразованием их в сигналы Ui , Ua, частоты которых равны соответственно удвоенной промежуточной частоте гармонического сигнала и сумме промежуточных частот составляющих би- гармонического сигнала, перемножают сиг- налы Ui, IJ2 выделяют квадратурные компоненты Уз. U4 спектральной составляющей огибающей результирующего сигна- ла на частоте 2 од-ОД. величину в фазового инварианта определяют по формуле 0 0,5arctgU4/U3. И

Т