ВСЕСОЮЗНАЯ :' ^T^f'Tl'f] --rV'Ki-.r ,;,;^; '. I ^ji i ,;U'; L/C:,':. .-' =•:' i^ Советский патент 1973 года по МПК G01R23/16 

1

Изобретение относится к радпоизмерительной технике и может быть использовано при измерении электрических величин.

Известен анализатор гармоник периодического сигнала, содержащий каналы формирования опорных напряжений гармоник, вольтметры действующих значений гармоник, устройства сравнения, устройство выделения минимума, программное устройство управления и электронные коммутаторы. Однако точность определения состава гармоник периодического сигнала известным анализатором невысока.

Цель изобретения - повышение точности анализа.

Это достигается тем, что выход введенного цифрового умножителя частоты входного сигнала (Подключен ко входам каналов формирования опорных напряжений, состоящих из последовательно соединенных цифровых фазовращателей, делителей, преобразователей код - напряжение и аттенюаторов, выходы которых подключеьы к устройствам ci-авнения соответствующих гармоник, последовательно соединенным по вторым входам, причем на вход первого устройства сравнения подан входной сигнал, а выходы устройств сравнения через устройство выделения минимума соединены с программным устройством управления, последовательно подключаклщйм канаЛЫ формировайия О1П 0|рных нап|рЯ1же«ИЙ посредством ком-М утагО|рО:В, включенных .на входа-х каналов опорньих напряжений,, на управляю-щих входах фазовращателей, аттенюаторов а вольтметров, «а выходах устройств с1ра;в1не«И1я.

На чертеже дана блок-схема описываемого анализатора.

АнаЛ|Изато|р гарм ояик периодического сигнала инфранизкой частоты выполнен по компенсационному принципу и содержит каналы /-4 формирования опорных напряжений гармоник, вольтметры 5-8 действующих значений гармоник, устройства сравнения 9-12, устройство выделения минимума 13, программное устройство управления 14, электронные кюм-муггаторы 15-13, логометр- 19, вольтметр 20 действующего значения напряжения высших гармоник, широкодиапазонный цифровой умножитель частоты 21. Выход цифрового умножителя частоты 21 подключен ко входам каналов формирования опорных я-апряжений гармоник, состоящих из последовательно соединенных цифровых фазовращателей 22-25 соответственно в канале, делителей 26-1/9 аналогично в каждом канале, преобразователей код - напряжение 30-33 также в каждом канале и аттенюаторов 34-37 в соответствующем канале. Выходы аттенюаторов 34-37 подключены к устройствам сравнения

9-12 соответствующих гармоник, последовательно соединенным по вторым входам-; На вход первого устройства ср авленйя 9 подай входной сигнал. Выходы устройств сравнения 9-12 через устройство выделения минимума 13 соединены с программным устройством управления 14, последовательно подключающим каналы формирОВанкя опофньгх «anspHжений га|рмо«ИК посредством «Оммутаторов 15-18, включенных соответственно: коммутатор 15 - на входах каналов формирования опорных напряжений, коммутатор 16 - на управляющих входах фазовращателей, коммутатор 17 - на управляющих входах аттенюаторов и вольтметров, коммутатор /8 - на выходах устройств сравнения.

Исследуемый сигнал подается на вход цифрового умножителя частоты 21, который вырабатывает последовательность импульсов с периодом в п раз меньщим периода исследуемого сигнала (п - коэффициент умножения). Эта последовательность через электронные коммутаторы 15-18, управление которыми осуществляется с помощью устройства управления 14, фазовращатель 22, делитель 26 поступает на вход преобразователя код - напряжение 30 для формирования аппроксимированного периодического опорного напряжения той же частоты, что и частота исследуемого сигнала. В других каналах после окончания формирования периодического аппроксимированного опорного напряжения в канале более старшей гармониии лоочередно форми1руются опорные напряжения, частота которых в 2, 3, 4 и так далее раз (в соответствии с числом каналов формирования опорных напряжений) больще частоты входного сигнала. С выхода преобразователя код - напряжение 30 аппроксимированное напряжение первой гармоники через аттенюатор 34 поступает на вольтметр 5 действующего значения первой гармоники и на один вход устройства сравнения 9, на другой вход которого подают исследуемый сигнал. Напряжение иекомпенсации с устройства сравнения 9 поступает на вольтметр 20 действующего значения напряжения высших гармоник и на устройство сравнения 10 более высокой гармоники. Компенсация первой гармоники производится по амплитуде и фазе. По фазе - путем подстройки фазовращателем 22 начальной фазы компенсирующего напряжения, по амплитуде - подстройкой аттенюатора 34. В обоих случаях подстройка производится до тех пор, пока напряжение некомпенсации на выходе устройства сравнения 9 не достигнет минимальной величины. Носле компенса ции 1первой гармоиики по фазе я амплитуде вольтметром 20 измеряется действующее значеиие напряжения высщих гармоник.

БОЛЬТМ йром 5 -действующее значение напряжения первой гармоники, а логометром 19 ф1И1кс1Ир|уется значение коэффициента нелИнейных искажений.

Затем программное устройство управления 14 с помощью электронных коммутаторов 15- 18 включит канал 2, состоящий из цифрового фазовращателя 23, делителя 27, преобразователя код - напряжение 31 и аттенюатора 35,

10 выход которого подключен к устройству сравнения 10. В этом канале аналогичным образом производится компенсация второй гармоники по фазе и амплитуде. При минимальных показаниях устройства выделения минимума 13

5 вольтметр 6 покажет действующее значение напряжения второй гармоники, а на выходе устройства сравнения 10 останется напряжение гармоник Быще второй. Программное устройство управления 14 с помощью коммутато0ров 15-18 включит канал 3, в котором производится компенсация третьей гармоники аналогично описанному, после чего подключается канал 4 для компенсации четвертой гармоники. Для компенсации, в случае необходимости,

5 гармоник более высокого порядка в анализатор вводяГ СОответствующее число аналогичных «аналов.

Предмет изобретения

0

Анализатор гармоник периодического сигнала иифранизкой частоты, выполненный по компенсационному принципу, содержащий каналы формирования опорных напряжений гар5моник, вольтметры действующих значений гармоник, устройства сравнения, устройство выделения минимума, программное устройство управления, электронные коммутаторы, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности анализа, выход введенного цифрового ум0ножителя частоты входного сигнала подключен ко входам каналов формирования опорных напряжений, состоящих из последовательно соединенных цифровых фазовращателей, делителей, преобразователей код-напряжение и

5 аттенюаторов, выходы которых подключены к устройствам сравнения соответствующих гармоник, последовательно соединенным по вторым входам, причем на вход первого устройства сравнения подан входной сигнал, а выходы устройств сравнения через устройство выделения минимума соединены с программным устройством управления, последовательно подключающим каналы формирования опорных напряжений посредством коммутаторов, включенных на входах каналов опорных напряжений, на управляющих входах фазо вращателей, аттенюаторов и вольтметров, на выходах устройств сравнения. f g