УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ Советский патент 1969 года по МПК G01R23/20 

Изобретение относится к области электрических измерений и предназначено для измерения коэффициента нелинейных искажений.

Известные устройства для измерения нели: нейных искажений, содержащие усилитель, сумматор, среднеквадратичный вольтметр и фильтры нижних частот, имеют сравнительно невысокую точность и ограниченные пределы измерения для инфранизких частот.

Предлагаемое устройство нозволяет расширить пределы измерения в область инфранизких частот и повысить точность за счет того, что оно снабжено вычислительной моделирующей цепью, выполненной из последовательно включенных фазоинвертора и двух интеграторов, охваченных обратной связью, при этом вход фазоинвертора через формирователь импульсов подключен к двухнозиционному переключателю, а выход одного из интеграторов подсоединен к входу делителя напряжения.

На чертеже представлена блок-схема устройства для измерения коэффициента нелинейных искажений.

Устройство содержит вольтметр 1 для измерения действующего значения напряжения, формирователь 2 прямоугольных импульсов (триггер Шмнтта), фазоинвертор 3, интеграторы 4 и 5, цепь обратной связи 6, делитель напряжения 7, сумматор 8, двухпозиционный переключатель 9.

Принцип измерения коэффициента нелинейных искажений заключается в следующем.

Сначала исследуемое напряжение Uj, через переключатель 9 (позиция я) подается на вольтметр 1 и измеряется действующее значение напряжения

+ Ul + Ul + ...

Затем переключатель 9 переводится в положение б, и с помощью того же вольтметра / измеряется значение гармонических составляющих

х fui + ui + ui + ... .

Далее вычисляется коэффициент нелинейных искажений /С/ по формуле

Yui -ui+ui-.:.

Х Y

Kf -

У ul+ul+ul + ... и,

где

напряжение основной частоты;

z, t/3, Ol...

напряжение второй, третьей, четвертой и т. д. гармоник; X, Y - действующее значение гармонических составляющих и всего исследуемого сигнала соответственно. Устройство работает следующим образом.

Исследуемое напряжение Ug подается на вольтметр 1, измеряющий действующее значение напряжения. При первом измерении переключатель 9 I axoдитcя в положении а. Затем он переводится в положение б. При этом исследуемый сарда ц подводится к формирователю 2 прямоугольных импульсов напряжения и к одному из входов сумматора 8. На другой вход сумматора 8 через последовательно соединенные фазоинвертор 3, интеграторы 4, 5 и делитель напряжения 7 подается напряжение с частотой первой гармоники, причем амплитуда этого напрялсения равна амплитуде основной составляющей исследуемого сигнала, а фаза сдвинута по отношению к ней на 180°. Этот фазовый сдвиг осуществляется формирователем 2. Фазоинвертор 3, интеграторы 4, 5 цепь обратной связи 6 образуют генератор с самовозбуждением, частота выходного напряжения которого равна частоте первой гармоники, так как синхронизация генератора осуществляется выходными импульсами формирователя прямоугольного напряжения. Генерация обеспечивается благодаря тому, что суммарный фазовый сдвиг между входиыми и выходными напряжениями генератора, который представляет собой вычислительную моделирующую цепь, составляет

ф ФФИ+ ФИ-1+ФИ-2 180 + 90-f 90 360°, где ффи-сдвиг фазы в фазоинверторе 5; фи-1 - сдвиг фазы в интеграторе 4; фи-2 - сдвиг фазы в интеграторе 5.

Для исключения паразитных набегов фазы в системе преобразования напряжения в схемах фазоинвертора 5 и интеграторов 4, 5 могут быть предусмотрены фазочувствительпые

элементы, позволяющие производить регулировку фазы в небольших пределах. Первая гармоника уравнивается по амилитуде с помощью делителя напряжения 7. 5 Таким образом, на выходе сумматора 8 отсутствует первая гармоника, и на вход вольтметра / поступает сигнал, представляющий собой сумму гармоник, начиная со второй. Применение в данном устройстве формирователя (триггера Шмитта), обеспечивающего изменение фазы первой гармоники на 180° и последовательно включенного с двумя интеграторами, представляющими генератор, дает возможность производить фильтрацию первой

5 гармоники сигналов инфранизкой частоты без применения фильтров. Последнее расширяет пределы измерения и повышает точность определения нелинейных искажений.

дПредмет изобретения

Устройство для измерения коэффициента

нелинейных искажений, содержащее вольтметр действующего значения, формирователь

прямоугольных импульсов, делитель наиряже5 ния, сумматор и переключатель, отличающееся тем, что, с целью расширения пределов измерения в область инфранизких частот и повышения точности, устройство снабжено вычислительной моделирующей цепью, выполненной из последовательно включенных фазоипвертора и двух интеграторов, охваченных обратной связью, при этом вход фазоинвертора через формирователь импульсов подключен к двухпозиционному переключателю, а выход

5 одного из интеграторов подсоединен к входу делителя напряжения.