СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОЛЕЗНОГО СИГНАЛА НА ФОНЕ КВАДРАТУРНОЙ ПОМЕХИ•' "^О'ОВ^^А^Й •--•^''•'Г^?^РгГ>&у, Советский патент 1971 года по МПК G01R17/02 

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к области измерения сигналов переменного тока в системах автоматического контроля.

Известен способ измерения полезного сигнала на фоне квадратурной помехи, заключающийся в раздельной компенсации измеряемого сигнала двумя ортогональными составляющими компенсирующего напряжения, одна из которых совпадает по фазе с полезным сигналом, а другая - с квадратурной помехой.

Кроме того, известен способ выделения полезного сигнала на фоне квадратурной помехи с помощью фазочувствительного детектирования.

Однако первый способ требует сложных измерительных устройств, а второй обладает малым быстродействием, обусловленным больщой постоянной времени фазочувствительного детектора.

Цель изобретения - повыщение точности и быстроты измерения.

Для этого выходное напряжение циклически в течение каждого полупериода несущей частоты компенсируют напряжением переменного тока, совпадающим по фазе и частоте с полезным сигналом и изменяющимся по закону синусоиды, модулированной нарастающей пилой, причем максимальную амплитуду компенсирую о напряжения изменяют до тех

пор, пока время от начала развертки до момента компенсации не станет равным половине полупериода несущей частоты. При этом амплитуда измеряемого полезного сигнала прямо пропорциональна амплитуде компенсирующего напряжения.

На чертеже изображен график процесса компенсации измеряемого напряжения, где:

кривая измеряемого напряжения

Ux пм sin Ш +t/KB ы cos О)/,

кривая полезного сигнала

п ак sin Ш/,

кривая квадратурной помехи

bKB f KBMCOSm/,

кривая компенсирующего напряжения

UKI - sin cot

,, ,

кривая компенсирующего напряжения

U-. ь-2„ у sin cot

6- кривая компенсирующего напряжения

. кз„ j sin со

t/нзм ,

7- кривая разностного напряжения

U, ,

8- кривая разностного напряжения

,

9- кривая разностного напряжения

и,-и

Измеряемое напряжение с датчика равно сумме полезного сигнала и квадратурной помехи

бпм sin С0 +f/KB м cos 0),(i)

Если скомпенсировать это напряжение напряжением, изменяющимся во времени по закону

км sinwf, где Т - период несущей частоты,

,

то разностное напряжение будет равно

&и ( t/nM-t KM-o ® + квмcosш (2)

Если квадратурная помеха отсутствует, то разностное напряжение Af/ в момент компенсации равно нулю, а время от начала развертки компенсирующего напряжения до момента компенсации, равное

. имТ

tfjf - -.

и9

км

при известных 6км и Т однозначно определяет величину амплитуды полезного сигнала.

Из соотношения (2) видно, что квадратурная помеха равна нулю в момент времени t Tl4, При этом

,, 2л г л COS СОГ COS COS 0,

г 42

sin a) sin - 1,

и разностное напряжение равно

Af/ t/nM--i-f/KM

Zi

Если , ТО AL 0 и, следовательно, компенсация произойдет в момент времеНИ t - .

Таким образом, амплитуду компенсирующего напряжения до тех пор, пока время от начала развертки до момента компенсации не станет равным четверти периода несущей частоты, то можно однозначно определить амплитуду полезного сигнала независимо от величины квадратурной помехи, так как она в этот момент равна нулю.

Предмет изобретения

Способ измерения полезного сигнала на фоне квадратурной помехи, основанный на методе развертывающего преобразования, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстроты измерения, выходное напряжение циклически в течение каждого полупериода частоты компенсируют напряжением

переменного тока, совпадающим по фазе н частоте с полезным сигналом и изменяющимся но закону синусоиды, модулированной нарастающей пилой, причем максимальную амплитуду компенсирующего напряжения изменяют до тех пор, пока время от начала развертки до момента компенсации не станет равным половине полупериода несущей частоты, при этом амплитуда измеряемого полезного сигнала прямо пропорциональна амплитуде

компенсирующего напряжения.