1
Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть ис пользовано для анализа амплитуднофазовых характеристик составляющих спектра периодических напряжений.
Известны амплитудно-фазовые анализаторы гармоник периодических напряжений , содержащие входное устройство, блок выделения гармоник, блок индикации, блок управления, сумматор, аттенюаторы, фазовращатели и канал опорных напряжений, выходы которого соединены с блоками выделения гармоник и индикации 1
Существенным недостатком известных устройств является низкая точность измерения амплитуд и фаз гармоник, которая связана с тем, что в процессе их выделения изсложного сигнала вносятся значительные амплитудные и фазовые искажения. Так, погрешность измерения амплитуд гармоник серийных анализаторов составляет 10-14%.
Цель изобретения - повышение точности измерений.
Эта цель достигается за счет того что амплитудно-фазовый анализатор сигналов, содержащий сумматор, один вход которого подключен к выходу
формирователя измеряемого сигнала , а другой - к выходу формирователя опорного сигнала через последовательно соединенные блок управ.-.ения ,фазовращатель и аттенюатор, при этом выход сумматора через блок выделения гармоник подключен ко входу блока индикации, другой вход которого соединен с выходом формирователя 0 опорного сигнала, дополнительно содержит второй фазовращатель и второй аттенюатор, соединенные последовательно и включенные между вторым выходом блока управления и выходом формирователя измеряемого
сигнала, который одновременно подключен к третьему входу блока индикации, а второй выход формирователя опорного сигнала соединен со вторым входом блока выделения гармоник.
На чертеже представлена структурная схема предлагаемого анализатора.
Устройство состоит из формирователя 1 измеряемого сигнала, сумма тора 2, формирователя 3 опорного сигнала, 4 управления, фазовращателей 5 и 7, аттенюаторов 6 и 8, блока 9 выделения гармоник и блока 30 10 индикации.
Амплитудно-фазовый анализатор сигналов работает следующим образом.
Айализируемое периодическое, напряжение U(t) через формирователь 1 измеряемого сигнала поступает на один из входов сумматора 2.
Блок 4 управления сначала регулируется таким образом, чтобы на выход аттенюатора 8 поступало компенсирующее напряжение с.частотой измеряемой k-ой гармоники, а на выходе аттенюатора 6 напряжение отсутствовало. С помощью фазовращателя 7 и аттенюатора 8 регулируется амплитуда и фаза компенсирующего напряжения Ujjj с частотой k-ой гармоник так, чтобы при суммировании в сумматоре 2 происходила неполная, но достаточно глубокая компенсация k-ой гармоники в анализируемом сигнале
-y(t). .
Затем исследуемый сигнал поступает на вход блока 9 выделения гармоник , где происходит выделение недокомпенсированной k-ой гармоники . После этого выделенная недокомпенсированная гармоника поступает на вход блока 10 индикации, содержащего индикаторы амплитуды и фазы гармоник. Степень компенсации контролируется непосредственно по показаниям индикатора амплитуды. Глубин компенсации устанавливается из условия устойчивой работы индикаторов.
После неполной, но достаточно глубокой компенсации гармоники в
анализируемом сигнале U(t) фиксируют показания амплитудного и фазового индикаторов,соответствующие недокомпенсированной составляющей измеряемой гармоники лО.
Далее при том же компенсирующем напряжении, на вход сумматора 2 вместо сигнала U(t) подается моделирующее напряжение Ujtvv с частотой измеряемой гармоники. Для этого, выключают входной сигнал и регулируют блок 4 управления так, чтобы на выходе аттенюатора 6 появилось указанное напряжение Jy .. Амплитуда и фаза напряжения регулируются с помощью аттенюатора б и фазовращателя 5 из условия получения результрующего напряжения на выходе сумматра 2 с теми же показаниями амплитудного и фазового индикаторов. Таким образом, измерение амплитуды и фазы k-ой гармоники периодического напряжения U(t) сводится к измерению амплитуды,и фазы моделирующего напряжения UKM обычными измерительным средствами. Для этого следует подклчить блок 10 индикаторов к выходу аттенюатора 6.
Предварительная компенсация гармонической составляющей в периодическом сигнале U(t) необходима для более точного сравнения показаний по дмплитуде и фазе в обоих режимах изJ меренин и обеспечения равенства ( . Возможные погрешности при таком сравнении тем меньше, чем больше чувствительность недокомпенсированного напряжения.
Q Таким образом, чем больше степень компенсации измеряемой гармоники, тем больше чувствительность данного метода измерений, а следовательно, тем более точно обеспечивается равен.ство UKM UKM
- Предлагаемый амплитудно-фазовый анализатор разработан в связи с усовершенствованием прибора ВТ-10Н, предназначенного для неразрушающего контроля поверхностно-упрочненных
0 слоев. Он позволяет повысить точность и чувствительность измерений за счет того, что используется не как средство для прямых измерений, а только лишь как индикатор. Это обстоятельство дает возможность регулировать весьма малые амплитудные и фазовые изменения в анализируемом спектре, что очень важно для тех областей техники, в которцх используются спектральные методы исследования.
Формула изобретения
Амплитудно-фазовый анализатор
сигналов, содержащий cyNiMaxop, один вход которого подключен к выходу формирователя измеряемого сигнала, а другой - к выходу формирователя опорного сигнала через последовательно соединенные блок управления, фазовращатель и аттенюатор, при этом выходсумматора через блок выделения гармоник подключен ко входу блока индикации, другой вход которого соединен с выходом формирователя опорного сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, он дополнительно содержит второй фазовращатель и второй аттенюатор, соединенные последовательно и включенные между вторым выходом блока управления и выходом формирователя измеряемого сигнала, который одновременно подклю чен к третьему входу блока индикации, а второй выход формирователя опорного сигнала соединен со вторым входом блока вьщеления гармоник.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР 365658,.кл. G 01 R 23/00, 1973.
Uoad)
Авторы
Даты
1980-12-23—Публикация
1978-08-14—Подача