Устройство для измерения среднего квадратичного отклонения напряжения случайного сигнала Советский патент 1975 года по МПК G01R13/02 

Изобретение относится

измерительной технике.

Извест1ные устройства для измерения среднего квадратичного откло; 1е,иия напряжения случайного .сигнала, Содержащие ряд переключающих устройств, входное устройство, квадратичный детектор, устройство усреднения и функциональный преобразователь, имеют низкую точность измерения вследствие значительной нелинейности характеристик, входящи.ч в устройство преоб разавателей.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Для этого предлагаемое устройство снабжено ключОМ, за1поМИнающим устройством, схемой сравнения и генератором линейно изменяющегося напряжения, выход которого соединеи с ситнальным входом вольтметра и с входо.м третьего переключателя, а выход интегратора через ключ и запомииающее устройство подключен к одному из входов схемы сравнения, другой вход которой соединен с выходом второго переключателя, а выход - с управляющим входом вольтметра.

На чертеже изображена функциональная схема П редлагаемого устройства.

Устройство содерж1ит центрирующий усилитель /, переключатель 2, инвертор 3, переключатель 4, выпрямитель 5, пе реключатель 6, квадратор 7, переключатель 8, интегратор

9, ключ 10, запоминающее устройство Л, блок 12 управления, снабженный реле времени, генератор линейно изменяющегося иапряжеяня 13, Схему сравнения 14 и вольтметр 15. Устройство реаоТизует алгоритм

I/ -{(X - m,r-d(; (1

10

где ст -Среднее квадратичное отклонение напряжения случай юго сигнала;

X -мгновенное значение сиг)1ала: гпх - матем атическое ожидаиие;

Т - длительность реализации. Напряжение реализации X(t) случайного сигнала поступает на вхОД центрирующего усилителя 1. После центрирования и усиления усилителем 1, сигнал через переключатель 2 проходит на вход И11ве1ртора 3 для обработки отрицательной части. К выходу усилителя / и переключателю 4, соединенному с выходом инвертора 3, подключен выпрямитель 5 с двумя входалш. Таким образом, на переключатель 6, я затем и на вход квадратора 7 поступает одноиолярный сигнал С выпрямителя 5. Возведенные в квадрат .мгновенные значе ния сигнала, подаются с выхода квадратора 7 через Переключатель 8 на вход интегратора 9, который в течение времени Т производит интегряровангте. Выход интегратора через ключ /.ооединен-е -мходам за пощгнзлощего устройстЕЭ. н nbiftcTg i iaHU :;.остатонного для а;калнэа BpefienVf-Tf.isj/a eTiHe напряжения, пропорТлиотальйэёдвоп-ёрси.и. исследуелюго сигнала, з ;ггоминается устройством 11. Затем в блоке у-гт1равлен;ия 12 срабатывает реле .времени и про.пззодится выключение ключа 10, запуск генератора линей.но изменяющегося напряже{кя 13 и переключение переключателей 2, 4, G к 8. После этого на квадратор 7 через переключатель 6 начинает лостунать линейно измг11Я Ощееся напряжение с генератора 13, а выход квадратора через переключателн 8 к 2 подключается к входу инвертора 3. Выход инрерюра подключается с помощью переключателя 4 к одному из входов схемы сравиения 14, другой вход которой связан с выходом запо;МГ1нающего устройства 11.

Л;анейно из.меняющееся напряжение с генератора 13 возводится в квадрат на кзадраторе 7, .инвертируется инвертором 3 и сравнивается схемой сравнения с напряжением: в зало ;.;нающем устройстве 11. Когда напряжеПяе ;.:а выходе инвертора 3 становится равным на1Г 1:1я кению на выходе заиомииающего устройства 11, схема сравнения выдает импульс управления на вольтметр 15. В момент прихода импульса со схемы сравнения вольтметр 15 кзмеряет мгновенное значение напряжения с генератора /5. Это значение напряжения пропорционально среднему квадратичному отклонению исследуемого .сигнала.

Предмет и з о б р е т е li i; я

J.- стройство для измерения квадратичного отклонення натфяжения случайного сигнала, содержащее последовательно соединен.ные пентр.ирующий усил1итель, первый переключатель, иивертор, второй переключатель, выпрямитель, второй вход которого подключен к выходу центрирующего усилителя, третий Переключатель, квадратор, четвертый переключатель и интегратор, . также Вольтметр, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью ловы.щения точности измерения, оно снабжено ключом, запоминающим устройством, схемой сравиеппя и тенератором линейно изменяющегося напряжения, выход которого соединеи с сигнальнЫМ входом вольтметра и с входом третьего переключателя, а выход интегратора через ключ и заноминающее устройство подключен к одному из входов схе.мы сравнения, другой вход которой соединен с выходом второго переключателя, а выход-с управляющим входом вольтметра.