УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ Советский патент 1970 года по МПК G01R23/20 

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и предназначено для измерения коэффициента нелинейных искажений электрических сигналов инфранизких частот.

Известные устройства для измерения коэффициентов нелинейных искажений, содержащие вольтметр действующего значения, формирователь прямоугольных имнульсов, делитель напряжения, сумматор и переключатель, имеют сравнительно невысокую точность компенсации, обусловленную тем, что при инфранизких частотах появляются погрешности изза уходов нуотевых уровней в усилителях, импульсных двухканальных схемах н др.

Предлагаемое устройство с целью повышения точности компенсации снабжено термоэлектрической мостовой цепью из двух термопреобразователей, измерительные цепи которых включены встречно через указатель, например магнитоэлектрический прибор, причем один нагреватель термопреобразователя подключен ко входу фазовращателя, а другой - к его выходу через развязывающие резисторы.

Устройство содержит двухпозиционный переключатель У, вольтметр действующего значения 2, сумматор 3, фильтр 4, неградуирова ный фазовращатель 5 (180° ±5°), развязывающие резисторы 6 и 7, делитель напряжения 8 первой гармоники, термопрсобразователи 9 и 10, указатель постоянного тока У/. Сущность работы устройства заключается в следующем. При замыкании переключателя 7

в положение а вольтметр 2 измеряет действующее значение всего исследуемого сигнала

ui + ui + ,...,+ui.

15

где Ll - амплитуда основной гармоники;

U2, Us,..., и„ - амплитуды гармонических составляющих.

Когда нереключатель / переводится в положение б, на вход вольтметра поступает сигнал Lc.r , являющийся суммой гармоник без основной гармоники. В этом случае вольтметр измеряет действующее значение гармонических составляющих

с.г - /ui+ui + ui + ,..., + 2.

Y 4+ul+ul + Yul+ul+ul + ,...+,ul

Рассмотрим взаимодействие всех звеньев измерителя нелинейных искажений. Сначала переключатель 1 переводится в ноложение а, при этом вольтметр 2 измеряет действующее значение сигнала U. Затем переключатель переводится в положение б. Исследуемый сигнал f/c поступает на фильтр 4 и сумматор 3. На другой вход сумматора 3 через пеградуированный фазовращатель 5 и делитель напряжения 8 подводится сигнал первой гармоники, отфильтрованный фильтром 4 и сдвинутый по фазе примерно па 180° фазовращателем 5. При таком взаимодействии элементов схемы устройства вольтметр 2, подключенпый к выходу сумматора 3, покажет некоторое значение напряжения. Оно будет минимальным (что и требуется) при условии, что амплитуды первых гармоник, поступающие па сумматор 3, будут равны и сдвинуты точно на 180°. Этого добиваются регулировкой делителя напряжения 8 и фазовращателя 5. Соответствие требуемого фазового угла 180° определяется с помощью указателя // (например магнитоэлектрического микроамперметра), который включен в мостовую схему, составленную из двух термопреобразователей 9 и 10, включенных ветречно друг другу. В момент, когда сдвиг фаз равен 180°, стрелка прибора 11 перестает колебаться, т. е. прибор // показывает нулевое значение постоянного тока, протекающего через пего. Резисторы 5 и 7 включены в качестве развязывающих. Следует еще раз подчеркнуть, что отклонение угла сдвига фаз от 180° вызывает колебания стрелки указателя, амплитуда которых тем больще, чем больще это отклонение. Точность установки 180° сдвига фаз согласно приведенным расчетам составляет 0,12°.

Если учесть, что погрещпость от разбаланса фаз может быть рассчитана по формуле

dKf1

1-ьГ- Kf

f

то погрещность измерения коэффициента нелинейных искажений по предложенной схеме

составляет 0,3%.

Введение в схему устройства термоэлектрической мостовой схемы позволило повысить точпость па порядок, одновременно расщирив частотный диапазон практически до 0,001 гц.

Предмет и з о б р е т е л и я

Устройство для измерения коэффициента нелинейных искажений, содержащее вольтметр действующего значения, подключаемый через двухпозиционный переключатель к выходу сумматора, фильтр, фазовращатель и делитель напряжения, отличающееся тем, что, е целью повыщения точности, устройство снабжено термоэлектрической мостовой цепью из двух термопреобразователей, измерительпые цепи которых включены ветречпо через указатель, например магнитоэлектрический прибор, причем один нагреватель термопреобразователя подключен ко входу фазовращателя, а другой - к его выходу через развязывающие резисторы.

а,

I2m-5in(ojt+m°)