Цифровой измеритель малых значений коэффициента гармоник

 

Изобретение относится к электрорадиоизмерениям. Цель изобретения - повьшение точности измерения малых значений коэффициента гармоник. Измеритель содержит аналого-цйфр овой преобразователь 1, блок 2 управления , цифровой фильтр 3, квадраторы 8 и 9, делитель 10 кодов и блок 11 извлечения квадратного корня. Введение цифрового фильтра 4, задатчика 5 временных интервалов, блоков 6 и 7 переноса и образование новых функциональный связей уменьшает методическую погрешность, вызываемую неточностью задания весовых коэффициентов цифрового фильтра. 1 ил. (Л с :АЭ to CD CD

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 01 R 23/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3803932/24-21 (22) 22.10.84 (46) 30.06.87. Бюл. В 24 (72) М.Я. Минц, В.Н. Чинков и С.И. Буданов (53) 621.317(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1157477, кл. G 01 R 23/20, 1983.

Авторское свидетельство СССР .Ф 1257553, кл. G 01 R 23/20, 28.01.86.

„.80„„:!Д2Я7Я9 А1 (54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ МАЛЫХ ЗНАЧЕНИЙ КОЭФФИЦИЕНТА ГАРМОНИК (57) Изобретение относится к электрорадиоизмерениям. Цель иэобретения— повышение точности измерения малых значений коэффициента гармоник. Измеритель содержит аналого-цифровой преобразователь 1, блок 2 управления, цифровой фильтр 3, квадраторы

8 и 9, делитель 10 кодов и блок 11 извлечения квадратного корня. Введение цифрового фильтра 4, задатчика 5 временных интервалов, блоков 6 и 7 переноса и образование новых функ/ циональный связей уменьшает методическую погрешность, вызываемую неточностью задания весовых коэффициентов цифрового фильтра. 1 ил.

1320769

U —, и

m „., " 1

1 2

U = — и

m в (2) 1

Изобретение относится к электрорадиоизмерениям и может быть использовано для-измерений коэффициента гармоник.

Цель изобретения — повьппение точности измерения малых значений коэффициента гармоник за счет уменьшения методической погрешности, вызываемой неточностью задания весовых коэффициентов цифрового фильтра.

На чертеже изображена блок-схема измерителя.

В состав измерителя входят аналого-цифровой преобразователь 1, блок

2 управления, цифровые фильтры 3 и 4, задатчик 5 временных интервалов, блоки 6 и 7 переноса, квадраторы 8 и 9, делитель 10 кодов и блок 11 извлечения квадратного корня.

Информационный вход аналого-цифрового преобразователя 1 и вход блока 2 управления объединены между собой и подключены к входу прибора.

Управляющий вход аналого-цифрового преобразователя 1 соединен с первым выходом блока 2 управления, а выход— с объединенными входами цифровых фильтров 3 и 4, выходы которь1х подключены к первым входам соответственно блоков 6 и 7 переноса. Второй выход блока 2 управления соединен с входом задатчика 5 временных интервалов, к выходу которого подключены объединенные между собой вторые входы блоков 6 и 7 переноса. Выходы последних через квадраторы 8 и 9 соединены с входами делителя 10 кодов, к выходу которого подключен блок 11 извлечения квадратного корня.

Синхронизация первого и второго цифровых фильтров, первого и второго квадраторов, делителя кодов и блока извлечения квадратного корня осуществляется от блока управления.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый сигнал и() поступает на входы аналого-цифрового преобразователя 1 и блока 2 управления, который задает моменты квантования сигнала и.(с) и в эти моменты формирует импульсы запуска преобразо1 вателя 1. На выходе преобразователя

1 образуются коды мгновенных значе-. ний исследуемого сигнала u(t<) u>, которые подаются на входы цифровых фильтров 3 и 4.

Одновременно с первым импульсом запуска аналого."цифрового преобразователя 1 с выхода блока 2 управления подается сигнал на задатчик 5 временного интервала, который, начиная с этого момента времени, формирует сигнал определенной длительности длительностью, определяемой допустимым временем переходного процесса в цифровых фильтрах 3 и 4 ° Этот сигнал поступает на управляющие входы блоков 6 и 7 переноса и делает и нечувствительными к информационным сйг— налам с выходов цифровых фильтров

3 и 4.

Центральная частота узкополосного цифрового фильтра 3 выбирается равной ц,, тогда сигнал на выходе фильтра в основном будет содержать только первую гармонику, т.е. на выходе фильтра 3 образуются коды мгновеннык значений первой гармоники исследуемого сигнала, т.е. и =и, .

Узкополосный цифровой фильтр 4 выполнен режекторным для первой гармоники исследуемого. сигнала, т.е.

его частотная характеристика, которую обозначим H(M)„ равна нулю на частоте я =а . Поэтому на выходе

30 фильтра 4 образуется сигнал высших гармоник ив

Коды и и и формируются непрерывно в течение нескольких периодов исследуемого сигнала, но через бло35 ки 6 и 7 переноса они не проходят до тех пор, пока на их управляющих входах поддерживается запрещающий сигнал с выкода задатчика 5 временных интервалов. Через установленное

40 время задатчик 5 снимает запрещающий потенциал с блоков 6 и 7 переноса и коды и< и и в m точках квантования за период исследуемого сигнала с выходов цифровых фильтров 3 и 4 пос45 тупают на квадраторй 8 и 9, в которых осуществляется их возведение в квадрат и суммирование полученных квада 2 ратов и1 и и с коэффициентом 1/ш.

В результате этого в квадраторах 8

50 и 9 образуются коды квадратов действующих значений первой и высших гармоник

3 13207

Коды U< и Us с выходов квадраторов 8 и 9 подаются на входы делителя

10 кодов, с выхода которого код отношений U /U2 поступает в блок 11 извлечения квадратного корня и на

его выходе получается код коэффициента гармоник

"+ (3) 10

Условия, которым должны удовлетворять цифровые фильтры 3 и 4, следующие. z — характеристика цифрового фильтра 3 — имеет вид

1 z2-1

W(z) = — (1-P )

2 z г — 1+рг сов, z- +рг (4) 20

4 =U ht-—

o где (gt,m — шаг и число точек дискретизации за период исследуемого сигнала);

P с 1 — величина, определяющая полосу пропускания фильтра.

Для того, чтобы фильтр был узкополосным, необходимо выполнение

/3 условия Р1, Р=е

z — характеристика режекторного цифрового фильтра 4 — описывается соотношением

z- +z -г

H(z)= — (1+P )

Г (5) 69 4

Окончательно. получим А

r" †.Е О

4w2 К (9) Аналогичная погрешность для прототипа

Г21 ДЬ

Кг

Г (10) Отношение погрешностей

4 11

S.

Из формулы (11) видно, что чем .. меньше единицы величина m2 K тем существеннее выигрыш по точностq предлагаемого цифрового измерителя по сравнению с прототипом.

Время ожидания установления режима работы цифровых фильтров 3 и 4, формируется задатчиком 5 временных интервалов.

Переходная составляющая фильтров убывает со временем по закону

-P, I a - РЧт е =е

В этом случае

P

Г K U K2 г Г

Время ожидания установпения режима работы фильтров должно выбираться из условия

2 ч 1п Кг g g е (13),45 дПг=2I% K . пг

0 ь (6) (8) b ?1= садоа, Структуры цифровых фильтров 3 и

4 идентичны и отличаются только коэффициентами, на которые умножаются коды входного сигнала.

Выражение для погрешности имеет

С учетом выражения (6) для относительной погрешности коэффициента гармоник имеем цг

Г где дЬ вЂ” погрешность задания весовых коэффициентов цифрово-, го фильтра.

Формула изобретения

Цифровой измеритель малых значений коэффициента гармоник, содержащий последовательно соединенные блок управления, аналого-цифровой преобразователь и цифровой фильтр, при этом второй вход аналого-цифрового преобразователя объединен с входом блока управления и подключен к входу устройства, и два квадратора, выходы которых подключены через делитель кодов к блоку извлечения квадратного корня, причем синхронизация квадраторов, блока управления, делителя кодов, блока извлечения квадратного корня и первого цифрового фильтра осуществляется от блока управления, о т л и ч а ю щ и й— .с я тем, что, с целью повышения

Составитель E. Губанов

Редактор E. Копча Техред В.Кадар Корректор М. Шароши

Заказ 2657/50 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35 ° Раутпская наб, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1 точности измерения, в него дополнительно введены второй цифровой фильтр, задатчик временных интервалов и два блока переноса, причем вход второго цифрового фильтра соединен с входом первого цифрового фильтра, выходы цифровых фильтров через блоки переноса подключены к

320769 6 входам квадраторов, вторые входы блоков переноса объединены между собой и соединены с выходом задатчика временных интервалов, вход которого подключен к второму выходу блока управления, синхронизация работы второго цифрового фильтра осуществляется от синхровхода блока управления.

Цифровой измеритель малых значений коэффициента гармоник Цифровой измеритель малых значений коэффициента гармоник Цифровой измеритель малых значений коэффициента гармоник Цифровой измеритель малых значений коэффициента гармоник 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для выявления и оценки различных видов нелинейных искажений в звукотехнической аппаратуре

Изобретение относится к области измерения электрических величин

Изобретение относится к технике электрорадиоизмерений и может быть использовано для проверки измерите-- лей нелинейных искажений

Изобретение относится к устройствам формирования сигнала с заданным коэффициентом гармоник и может быть использовано для поверки измерителей нелинейных искажений

Изобретение относится к электроизмерительной технике

Изобретение относится к микроминиатюризации и технологии радиоэлектронной аппаратуры и может быть использовано для контроля изготавливаемых радиоэлементов с учетом их нелинейных искажений

Изобретение относится к микроминиатюризации и технологии радиоэлектронной аппаратуры и может быть использовано для контроля изготавливаемых радиоэлементов с учетом их нелинейных искажений

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для исследования нестабильности периода (частоты) электрических колебаний от различных источников

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для определения фактического вклада поставщиков и потребителей электроэнергии в значения показателей качества электроэнергии

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при учете электрической энергии и анализе процессов, происходящих в электрических сетях переменного тока

Изобретение относится к области электрорадиоизмерений и позволяет оценивать наличие и степень нелинейных искажений в четырехполюсниках при прохождении через них случайных сигналов

Изобретение относится к области радиоизмерений и предназначено для оценки нелинейных искажений, вносимых трактами обработки или усиления низкочастотных сигналов, например, звуковых
Наверх