Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при построении устройств для измерения комплексных огибающих, изменяющихся во времени узкополосных сигналов, например гармоник напряжения в трехфазных сетях.
Известен способ выделения комплексной огибающей узкополосного сигнала путем синхронного детектирования, в этом способе выходной сигнал несет информацию об ортогональных составляющих комплексной огибающей 1.
однако для него характерны динамические погрешности, которые в первом приближении пропорциональны скорости изменения огибающей сигнала.
Для уменьшения динамических погре1 остей надо уменьшать постоянную времени фильтров, подключенных к выходам детекторов, это приводит к увеличению уровня пульсаций выпрямленного .напряжения.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и решаемой задаче является способ безрезонаторного определения синусной (косинусной) составлянмцей спектра сигнала 2.
Сущность этого способа заключается в том, что измеряют усредненные за период произведения сигнала на sin kujt и cos kvM:, по которым определяются действительная и мНимая части комплексной огибающей к-ой гармоники.
Этот способ позволяет достаточно точно находить комплексные амплитуды периодических сигналов 2.
10
Однако при измерении сигналов с изменяющимися во времени амплитудами появляются существенные динамические погрешности, которые пропорциональны скоростям.изменения как измеряемой
15 к-ой гармоники, так и не измеряемых С-ых () гармоник.
Цель изобретения - уменьшение динамической погрешности при измерении комплексной огибающей изменяю20щегося по величине уэкополосного сигнала.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения мгновенных значений комплексной
25 огибающей узкополосного сигнала, о которых судят по двум ортогональньвл составляющим, формируемым путем усреднения произведений узкополосного сигнала на синусоидальный.я
30 косинусоидальный сигналы, узкополосный сигнал предварительно умножают на вспомогательный сигнал, линейно возрастающий от нуля до единицы на первом интервале, равном периоду уэкополосного сигнала, и линейно убывающий на втором интерва ле, равном первому, а указанное усреднение производят на интервале существования вспомогательного сигнала . На фиг.1 приведена блок-схема устройства, реализующего способ измерения мгновенных значений комплексных огибающих узкополосных сигналов; на фиг.2 - временные диаграм мы работы этого устройства. Устройство для измерения мгновенных значений комплексной огибающей узкополосного сигнала содержит модуляторы 1-3, интеграторы 4 и 5 блок б индикации, генератор 7 квадратурных синусоидальных напряжений и генератор 8 линейно изменяющегося напряжения. Входная шина через модулятор 1 .подключена к входам модуляторов 2 и 3, выходы которых .через интеграто ры 4 и 5 соответственно соединены с блоком 6 индикации. Выходы генера тора 7 присоединены к вторым входам модуляторов 2 и 3, а выход модулято ра 8 - к второму входу модулятора 1 Устройство работает следующим образом. Узкополосный сигнал U(t) (фиг,2а поступает на вход модулятора 1, на другой вход которого поступает вспо могательный сигнал H(t) с выхода, ге нератора 8. Вспомогательный сигнал H(t) изменяется от О до 1 на интервале времени (-Т, 0) и от 1 до О на интервале времени (О, Т) (фиг.26 где Т - период узкополосного сигнала U(t) . С выхода модулятора 1 произведение сигналов U(t)H(t) (фиг. 2-6) поступает на модуляторы 2 и 3, на вторые входы которых поступают соответ ственно напряжения sin (jut, cos (i)t, где О) , с выхода генератора 1. Выходные напряжения модуляторов 2 и 3 усредняются интеграторами 4 и 5 на интервале времени- (-Т,Т), длина которого равна удвоенному п.ериоду узкополосного сигнала U(t). В конце этого интервала времени йыходные напряжения интеграторов . 4 и 5 фиксируются блоком б индикации, причем результат измерения при вязьюается по времени к середине интервала (-Т, т). При этом, если входной сигнал равен сумме нескольких узкополосных сигналов, кратных по частоте - гармоник сигнала, т.е. иН; | )si itKwt + VfKU), где Ai(t) - амплитуда, VK УГОЛ сдвига фазы к-ой гармоники сигнала, то 6-ые гармоники сигнала не оказывают влияния на результат измерения комплексной огибающей к-ой гармоники () . Способ позволяет существенно уменьшить динамические погрешности измерения комплексных огибающих. В частном случае, при линейном изменении амплитуд гармоник динамические погрешности полностью отсутствуют. При нелинейном изменении амплитуд динамическая погрешность по крайней мере на порядок меньше чем у прототипа, у которого погрешности определяются первыми производными огибающих гармоник. Использование предлагаемого способа для измерения колебаний напряжения трехфазной сети позволяет точнее оценивать качество электроэнергии в распределительных сетях. Формула изобретения Способ измерения мгновенных значений комплексной огибающей узкополосных сигналов, о которых судят по двум ортогональным составляющим, формируемым путем усреднения произведений узкополосного сигнала на синусоидальный и косинусоидальный сигналы, отличающийся тем, что, с целью уменьшения динамической погрешности при измерении комплексной огибающей изменяющегося по величине узкополосного сигнала, его предварительно умножают на вспомогательный сигнал, линейно возрастающий от нуля до единицы на первом интервале, равном периоду узкополосного сигнала, и линейно убьшающий на втором интервале, равном первому, а указанное усреднение производят ta интервале существования вспомогательного сигнала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Гоноровский И.С. Радиотехнические цели и сигналы. М., Сов. радио, 1977, с. 467-469. 2.Авторское свидетельство СССР 420943, кл. G 01 R 23/00, 1974.
u(t)
0--0-
Фиг.1
в
