УСТРОЙСТВО для ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО Советский патент 1973 года по МПК G01R23/16 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при создании приборов для анализа шумов, вибраций и при исследовании объектов автоматического регулирования. Известны устройства для спектрального анализа стационарных случайных процессов, содержащие узкополосные фильтры, коммутатор, усилители, квадратор, детектор, интегратор и индикатор. Целью изобретения является повышение точности измерения, устранение частотных искажений и расширение области применения. Эта цель достигается тем, что устройство снабжено набором емкостей по числу узкополосных фильтров, преобразователем аналог - код и двумя дополнительными коммутаторами, механически связанными с первым. При атом вход «вадратора, вьшолиеияош симметРич1ным на в-а.рИсторе, через первый усилитель постоялиого тока « коммутатор (Подклю1чен Кг въгходам узкополосных фильтро-в, а выход квадратора через Ът:орш усилитель постоя«ноло ггока лииейяый детектор, преобразователь аиалог -код и допол№итель«ый коммутатор соединен ic входом интегратора, выполнеинОГо на счетчиках импулъсов, каждый вход iKOTOiporo 1подсоеди,нен к цифровому индикатору, а «абор емкостей через второй дополйительнъгй ком1мутатор подключен ко второму усилителю постоянного тока. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит узкополосные фильтры 1, являющиеся входом устройства, соединенные через коммутатор 2 со входом усилителя 3 постоянного тока (УПТ), имеющего симметричный выход. К этому выходу подключен квадратор 4. В качестве квадратора 4 используется схема с варистором 5, повышающая точность возведения в квадрат входного сигнала. Выход квадратора 4 через второй УПТ 6 и линейный детектор 7 соединен с преобразователем 8 аналог - код. УПТ 6 содержит корректирующие емкости 9 по числу узкополосных фильтров / на входе устройства и коммутатор 10. Выход преобразователя 8 соединен через коммутатор // с блоком интеграторов 12. В качестве интегратора в блоке 12 использован счетный интегратор, так как огибающая напряжения на выходах низкочастотных фильтров (в Областн 2 гц) содержит низкие частоты и значительную модуляцию, что не позволяет осуществить интегрирование на операционных усилителях. Каждый интегратор блока своим выходом подсоединен к цифровому индикатору 13. Подвижные контакты коммутаторов 2, 10 11 жестко связаны Р1сследуемьш сигнал поступает «а параллельные на входе узк.ополоср1ые фильтры /, которые имеют относительно одинаковые полосы пропускания. С выхода 1гаждого ф:Ильтр,а сигнал через коммутатор 2 подается на вход УПТ 3, имеющего симметричный выход. Усиленный сигнал с выхода УПТ 3 поступает на симметричный квадратор 4, возводящий в квадрат напряжение, полученное на выходе УПТ 3. С выхода квадратора сигнал снова усиливается в УПТ 6. Для устранения частотных искажений, вносимых квадратором, к УПТ 6 поочередно подключаются корректирующие емкости 9 в соответствии с фильтром, подсоединенным в данный момент ко входу устройства. С выхода усилителя 6 сигнал детектируется в детекторе 7 н преобразуется преобразователем 5 аналог - код. На выходе преобразователя 8 получается импульсное напряжение, частота которого пропорциональна мгновенной мощности, поступившей на его вход.

Таким образом, на входы счетных интеграторов блока 12 поступают импульсы, частота следования которых несет информацию о величине мгновенной мощности в соответствующем диапазоне частот. Интеграторы блока ведут счет импульсов в каждом канале непрерывно в течение времени измерения. Индикаторное устройство 13 на цифровых индикатоpax показывает мощности, усредненные за все время измерения, для каждого диапазона частот, ограниченного параметрами выбранного фильтра.

Устройство позволяет измерять энергетический спектр сигнала за время анализа. В некоторых практических приложениях при анализе шумов, еибра-дий или ири безразбориой диагностике состояние маши-н Т1ребуется определить величиНу средней мощности в какойнибудь узкой полосе частот за длительное В1ремя работы этих мащйн. Устройство мюжет Быполиить данные операции, так как в егОсоставе имеются Интег|рат0(ры, ироизводящие усредиеИИе мощности :выходиого сига ал а, за весъ -период 1изме;ре1ния. Устройство вырабатывает ВЫходЛые данные IB десятичном коде, поэтому это устройство 1может легко сочленяться с ЭЦВМ. Наличие щ уст ройстве дискретHbLx элементов счета позволяет повысить точHoctb измерения.

Предмет изобретения

Устройство для определения энергетического спектра, содержащее узкополосные фильтры, коммутатор, два усилителя постоянного тока, квадратор, детектор, интегратор п индикатор, отличающееся тем что, с целью повышения точности измерения, устранения частотных искажений и расширения области применения, оно снабжено набором емкостей по числу узкополосных фильтров, преобразователем аналог - код и двумя дополнительными коммутаторами, механически связанными с первым, при этом вход квадратора, выполненного симметричным на варисторе, через первый усилитель постоянного тока и коммутатор подключен к выходам узкополосных фильтров, его выход через второй усилитель постоянного тока, линейный детектор, преобразователь аналог - код и дополнительный коммутатор соединен с входом интегратора, выполненного на счетчиках импульсов, каждый выход которого подсоединен к цифровому индикатору, а набор емкостей через второй дополнительный коммутатор подключен ко второму усилителю постоянного тока.