Устройство для измерения наибольшего и среднего значения амплитуды модулированного высоко частотного напряжения или тока Советский патент 1933 года по МПК G01R22/00 

Задача определения коэфициента глуV 1/ . max - mm бины модуляции К дится к нахождению - средней амплитуды напряжения или тока высокой частоты и min максимального размаха акустической составляющей. Некоторые из способов определения К основываются на измерении постоянной и эффективного значения переменной составляющих выпрямленного тока высокой частоты. Найденная величина для перехода к амплитудным значениям умножается на у 2; это законно только а случае чисто синусоидальных изменений амплитуд и может, вообще говоря, явиться источником ошибок. Известны способы дающие возможность найти - min однако, не путем не, посредственного отсчета по прибору, а только с помощью более или менее кропотливых манипуляций. Во многих случаях ограничиваются нахождением одной 240 исчисляя к, как отновеличины ) шение: V -У max ср При этом, очевидно, должна иметься гарантия симметричности модуляции относительно принятого (измеренного) значения Fgp. Последняя величина иногда вычисляется по формуле: V -4-V,f max I mm Здесь также кроется предпосылка симметричности модуляции, что иногда может не соответствовать действительности, ибо характер измен ия амплитуд зависит с одной стороны от формы воздействующей силы, а с другой - от конструкции передающего устройства в целом. Поэтому от метода определения надлежит, вообще говоря, требовать возможности получения и величины средней амплитуды высокой частоты и максимальВеличина асимметрии .

К„

A/W

ср

max min

у

- У

ср

При современном состоянии техники передающих усилительных устройств нет оснований опасаться значительных отклонений модуляции от симметрии. В этом случае (при симметричной модуляции) измерительная схема может быть значительно упрощена (фиг. 4).

К контуру связи / присоединены две паргилельные цепи: одна, состоящая из выпрямителя 2, последовательно включенного с сопротивлением 3 и регистрирующим ток прибором 4, и вторая - из выпрямителя 5 и конденсатора 6, шунтированного утечкой 7, в которую вк.|уюЧ|ен другой измерительный прибор 5. Прибор 4 указывает среднее значение силы выпрямленного то.ка высокой частоты или пропорциональную ей величину У„. Показания прибора 8 пропорциональны напряжению, на зажимах конденсатора 6 или, что то-же, У.

Коэфициент глубины модуляции

i:У У

К 100%

Icp

определяется из показаний обоих приборов.

При соответствующей градуировке обоих приборов можно, в случае установки стрелки вольтметра 5 на 100 делений, по превышению над этой цифрой показаний вольтметра 8 получить непосредственно величину К.

Применяя вместо двух отдельных, не связанных между собой приборов 4 я 8 их комбинацию по принципу Феррие или какой-либо из приборов, указывающих отношение токов подобно тому, как это было описано для случая несимметричной моду.яции, возможно осуществить указатель 10 глубины модуляции (с непосредг ственным отсчетом коэфициента К), показания которого не будут зависеть, в известных практических пределах как от величины связи с передатчиком, так и от изменений режима работы последнего (фиЛ 5).

Возможно вместо приборов 4 и 8 взять один микроамперметр 9 (фиг, 6) и включать его в ту или иную цепь. При включении его параллельно соответствующему его чувствительности шунту /2 производится измерение V. После переключения подвижной системы прибора 9 последовательно с сопротивлением 7 получим величину У ахКонструктивно прибор может быть осуществлен таким образом, что стрелка его приходит на первое (нулевое) деление только под действием напряжения, принятого за нормальную величину. Последующие деления наносятся в сотых долях от нормального напряжения или, что то же, в процентах глубины модуляции.

При отсутствий модуляции стрелка будет показывать на нуль при включении прибора в любую из цепей.

При модуляции напряжение в цепи 5, 6, 7 возрастет на величину, пропорциональную К, и останется без изменения в цепи 2, 3, 4. На этом основана возможность приведения прибора к правильнЪй начальной величине У,р во время работы передатчика и последующего за этим прямого отсчета по прибору искомого коэфициента глубины модуляции К. На фиг. 7, 8 изображены схемы описанных устройств при применении двуханодных кенотронов.

Предмет изобретения.

1. Устройство для измерения наибольшего и среднего значений амплитуды высокочастотного модулированного напряжения или тока, Отличающееся применением связанных с исследуемым источником модулированного тока цепей с тремя выпрямителями 4, 9, 11, включенными следующим образом (фиг. 1): выпрямитель 4 включен последовательно с емкостью .5, шунтированной сопротивлением 3, второй выпрямитель 9 включен вместе с емкостью 8 параллельно сопротивлению 3, и третий выпрямитель 11 включен параллельно выпрямителю 9 и последовагельно с емкостью 12, но в направлении, обратном выпрямителю 9, с той целью, чтобы при соответственно подобранных величинах емкостей и сопротивлений можно было измерить на

кл JO будет выше потенциала точки 6. В остальное время ток в цепи: выпрямитель 7/-емкость 72 проходить не будет. Таким образом, емкость 72 оказывается в конце концов заряженной до напряжения Vmax - nin которое может быть измерено непосредственно прибором 75.

ЕСЛИ измерить вольтметром постоянного тока J4 напряжение на концах сопротивления 3, будет найдена величина . Нет надобности включать вольтметр J4 параллельно сопротивлению 3. Этот самый вольтметр, приключенный к точкам б и 7, сам может играть роль утечки 3, если его сопротивление подобрано соответствующим образом (фиг. 2).

Таким образом, крэфициент глубины модуляции /С может быть определен на основании показаний приборов 7J и 74.

Оба измерительных прибора 13 , расположенные так, их стрелки двигались по одной шкале, дают возможность осуществить прибор по Феррие.

Однако, производство отсчетов по криво.линейным шкалам такого прибора не особенно удобно и является более рациональным осуществить прибор, непосредственно дающий К путем соединения в одну систему подвижных частей обоих измерительных приборов 13 и 7-, таким образом, чтобы отмечались не абсолютные значения напряжений У и V -

- Kmin отношение. Для измерения может быть применен статический вольтметр, однако, сложность изготовления таковых, а такжето обстоятельство, что при применении этого рода прибора, так же как и всякого другого, преграждающего путь постоянному току (ламповый вольтметр), необходимо предусмотреть в схеме утечку для разряда конденсатора 72-говорят в пользу применения приборов постоянного тока.,, .

«г, f

Использование для вышеуказанной-цели прибора постоянного тока вносит принципиальную ошибку в измерения, однако простой подсчет показывает, что технически совершенно просто может быть достигнута точность, вполне удовлетворяющая всем практическим требованиям. Действительно: прибор т1Й1а ДВИ потребляет около 60 микроампер; при напряжении

-/I

порядка 240 вольт утечка 15 может быть взята равной 4 мегома- Если емкость конденсатора 72 равна 0,05 цР, то за время 1/100 сек, ||апряжение на конденсаторе 72 успеет уменьшиться на 5% и показание вольтметра 13 отклонится от истинного значения примерно на 2,5%. Для всех частот выше 100 точность значительно повышается и уже .при 300 периодах в секунду ошибка прибора не превышает 1 %.

При желании производить точные измерения также и на низких частотах (например 50 пер.) показания прибора могут быть легко исправлены путем умножения на постоянные коэфициенты, соответствующие частотам, при которых производится измерение.

В случае применения для определения

1/ср и Vniax- min ПриборОВ ПОСТОЯННОГО

тока, независимость показаний измерителя глубины модуляции от абсолютных значений напряжений достигается крайне просто путем применения is описанной выше схеме любого прибора 16 постоянного тока, показывающего отношение токов, например с двумя взаимно перпендикулярными катушками, помещенными в общем магнитном постоянном поле (подобно омметру) или комбинации двух подвиагных систем расположенных в двух неодинаковых магнитных полях, одно из которых, по крайней мере, изменяется по интенсивности в зависимости от угла « (фиг. 3).

В приборах этого типа должны быть сведены к минимуму все посторонние направляющие силы. В отсутствии токов индикатор находится в безразличном равновесии и положение его фиксируется только действием сил, вызываемых проходящими через подвижную систему токами.

В случае невозможности непосредственнего использования токов, вследствие их малости, возможно усиление одного из них или обоих любым известным способом, гарантирующим сохранение пропорциональности при усилении.

Описанная выше схема дает возможность также определения величины асимметрии модуляции, так как необходимое для этого значение получается путем измерения напряжения на конденсаторе 8.

конденсаторах 5, 8 н 12 величины, пропорциональные средней амплитуде, максимальной амплитуде и разности ,между максимальной и минимальной амплитудами напряжения или тока.

2. Форма выполнения устройства по п. 1 для измерения коэфициента модуляции, отличающаяся тем, что измерительные приборы, включенные: один J4-в цепь б, 7 и другой 75-к зажимам конденсатора /2, расположены так, чтобы точка пересечения их индикаторов указывала на шкале коэфициент модуляции независимо от абсолютных величин проходящих через приборы /5 и 74 токов.

3.При устройстве по п. 1 применение измерительного прибора, приспособленного для непосредственного измерения отношений электрических величин и присоединенного одной частью своей системы к цепи 6, 7, а другой-к зажимам емкости 72 и отмечающего этношение разности амплитуд к их средней величине, проградуированного в коэфициентах модуляции.

4.Видоизменение устройства по п.п. 2 и 3, отличающееся применением измериг тельного прибора 75 или прибора 76, реагирующего на ток, проходящий через включенное параллельно конденсатору 72 сопротивление утечки 75 (фиг. 3).

фип1 е « фиг/ фиг2 4 « iS фи фипЗ .flF lLVlLi Ь-. фиг. В г. 8 WwWMmMnV