Устройство для измерения коэффициента гармоник

 

СО103 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECllYEiËÈH (19) (111

У (511 G 01 Я 23/20

ГОСУ4АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ .: / -(. ". i:-;,,; !k

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1

1 (21) 3386638/18-21 (22) 21.01.82 (46) 30.08.83. Бюл. У 32 (72) В.Е.Будницкий, A..И.Ициксон и Е.В.Глаголев (71) Уральское отделение Всесоюзного научно«исследовательского института железнодорожного транспорта (53l 621. 317. 757 (088. 8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР

Р 581442, кл. Cj 01 R 23/20., 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

9 464855, кл. С(01 К 23/20, 1975 (прототип ). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

КОЭФФИЦИЕНТА ГАРМОНИК, содержащее усилитель с регулируемым коэффициентом передачи, первые заграждающий и пропускающий фильтры, первый измеритель действующего значения и блок сравнения, причем выход усилителя подключен к входам первых фильтров, а выход первого заграждающего фильтра через первый измеритель действующего значения подключен к первому входу блока сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно дополнительно содержит генератор синусоидального сигнала, исказитель сигнала, первый вход которого подключен к выходу генератора, а выход — к nepsoму входу усилителя, второй блок срав нения, два интегратора, подключенные выходами к вторым входам первый— исказителя,. второй - усилителя, а входами - к выходам соответствующих блоков сравнения, второй, третий и четвертый измерители действующих значений и вторые заграждающий и пропускающий фильтры, подключенные выходами к входам соответственно третьего и четвертого измерителей, а входами — к клемме входного сигнала, при этом вход второго измерителя подключен к выходу первого пропуска- С ющего фильтра, а выходы измерителей: второго и четвертого — к входам Я второго, а третьего — к входу перво- " го блока сравнения.

1038883

Устройство относится к измерению электрических величин и может быть использовано в установках автоматического измерения параметров радиоаппаратуры.

Известны устройства для измерения нелинейных искажений, содержащие регулируемый усилитель, пропускающий и эаграждающий фильтры и измеритель действующего значения f1) .

Недостатком данных устройств явля- 0 ется наличие погрешности измерения, обусловленной неполным подавлением сигналов фильтруемых частот заграждающим и пропускающим фильтрами, а также погрешности, вносимой измерите-15 лями действующих значений.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения нелинеййых искажений синусоидального сигнала, содержащее настроенный на 20 частоту первой гармоники заграждающий фильтр, к выходу которого подключен вольтметр действующего значения, широкополосный усилитель исследуемого сигнала с регулируемым коэф- 25 фициентом усиления, пропускающий активный фильтр, настроенный на частоту первой гармоники сигнала, схему сравнения, источник опорного напряжения и усилитель постоянного тока, 30 выходом подключенный к управляющему входу усилителя, входом — к выходу схемы сравнения, первый вход которой соединен с источником опорного напряжения, втоРой — через пропускающий актив- 35 ный фильтр с выходом усилителя и входом заграждающего активного фильтра f2) .

Недостатками известного устройст.ва является наличие погрешности измерения, вносимой эаграждающим и пропускающим фильтрами и вольтметром 40 действующих значений.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введе-45 ны генератор синусоидального сигнала, исказитель сигнала, первый вход кото- рого подключен к выходу генератора, а выход — к первому входу усилителя, второй блок сравнения, два интегра- 50 тора, подключенные своими выходами к вторым входам,, первый — исказителя второй — усилителя, а входами - к выходам соответствующих блоков сравнения, втоРой, тРетий и четвертый 55 измерители действующих значений и вторые заграждающий и пропускающий фильтры, подключенные выхоцами к входам соответственно третьего и четВертОго измерителей iR Входами - к 60 клемме входного сигнала, при этом вход второго измерителя подключен к выходу первого пропускающего фильтра, а выходы измерителей второго и четвертого — к, входам второго, а третье-i го — к входу первого блока сравнения, 65

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит включенные последовательно генератор 1 синусоидального сигнала, исказитель 2 сигнала, усилитель 3 с регулируемым коэффициентом передачи, а также два заграждающих фильтра 4 и 5 и два пропускающих фильтра б и 7, четыре измерителя 8, 9, 10 и 11 действующих значений, два интегратора 12 и 13, два блока 14 и 15 сравнения, клеммы

16 исследуемого сигнала.

Фильтры 4 и б подключены входами к выходу усилителя 3, а выходами соответственно к измерителям 9 и 8.

Фильтры 5 и 7 подключены входами к клемме 1б, а выходами - соответственно к измерителям 10 и 11. Выходы измерителей 9 и 10 присоединены к входам блока 15 сравнения, а измерителей 8 и 11 - к входам блока 14 сравнения, выход которого через интегратор 12 соединен с вторым входом усилителя 3. Выход блока 15 сравнения через интегратор 13 соединен с управляющим входом исказителя 2 сигнаЛа, Генератор 1 через исказитель 2 подключен к первому входу усилителя 3. . Фильтры б и 7 настроены так, что пропускают только первую гармонику соответственно образцового с исказителя 2 и исследуемого сигнала с клеммы 16, а фильтры 4 и 5 — только гар-. моники выше первой соответствующих сигналов. Исказитель 2 должен обладать эараЖзе известной зависимостью величины возникающих искажений от величины сигнала на управляющем входе.

Схема работает следующим образом.

В исходном. состоянии при отсутствии исследуемого сигнала на входах

) блока 14 сравнения сигналы отсутствуют, следовательно, будут отсутствовать сигналы на ее выходе и выходе интегратора 12. Коэффициент передачи усилителя 3 равен О. Аналогично отсутствуют сигналы на входах блока

15 сравнения и на выходе интеграто ра 13. Следовательно, искажения синусоиды на выходе исказителя 2 отсутствуют.

В момент включения исследуемого сигнала на входах блока 14 сравнения появится только сигнал с измерйтеля 11 первой гармоники. Напряжение разбаланса интегрируется интегратором 12, коэффициент передачи усилителя 3 будет расти, появится возрастающий сигнал на выходе измерителя 8.

В момент равенства напряжения на входах блока 14 сравнения интегратор

12 фиксирует свое выходное напряжение, а следовательно, и коэффициент передачи усилителя 3 на определенном уровне.

1038883

Одновременно с момента подачи исказителя судят о величине искажеисследуемого сигнала появится напря. вЂ, ний исследуемого сигнала. При иденМ жение разбаланса на выходе блока 15 тичности исполнения обоих заграждаюсравнения, интегратор 13 начнет выра- щих фильтров 4 и 5 и подключенных к батывать возрастающий сигнал, кото- ним измерителей 9 и 10 в момент взарый заставит исказитель 2 вводить . 5 имной компенсации напряжений на в синусоиду генератора 1 искажения, входах блока 15 сравнения компенсивеличина которых будет возрастать до руются (с точностью до случайной тех пор„ пока напряжения на выходах составляющей) погрешности, вносимые ,измерителей 9 и 10 не сравняются. В .при этом указанными фильтрами и измомент равенства сигналов на выходах 10 мерителями. блока 15 сравнения интегратор 13 фиксирует свое выходное напряжение и величину вносимых исказителем ис.кажений на определенном уровне. При этом по величине сигнала на входе

Аналогично компенсируются ошибки измерения фильтрами б и 7 и измерителями 8 и 11 первой гармоники на блоке

14 сравнения.. ВНИИПИ Заказ 6224/52 Тирам 710 Подписное

Ю а, Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4