Устройство для поверки формирователей сигналов с заданными значениями коэффициентов гармоник

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использозовано для поверки калибраторов. Цель изобретения - повьшение точности измерения коэффициентбв гармоник и расширение диапазона частот. Для этого в устройство введен переключатель I3 и последовательно соединенные буферный каскад 6, регулятор 7 амплитуды и калиброванный делитель 8 напряжения, а также введен компаратор 10 одновременного сравнения двух сигналов по среднеквадратическому значению напряжения и переключатель 11 вольтметра 12. Это позволило преобразовать принцип измерения, заключающийся в абсолютном измерении двух напряжений и вычислении их отношений в измерения отношения двух близких по величине напряжений одинакового спектрального состава. Благодаря чему исключается влияние абсолютной погрешности измерения напряжение вольтметром 12 и неравномерности его частотной характеристики . На чертеже регулятор 1 амплитуды , фазовращатель 2, фильтр 3 первой гармоники, переключатель 4, сумматор 5 и анализатор 9 гармоник. 1 ил. i (/)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

G 0l R 23/20

Г=4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ вф

4h

Q©

ЬФ

CO

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4179616/24-21 (22) 12.01.87 (46) 30.12.88. Бюл. 9 48 (22) В.А. Беликов, В.С. Климашевский и 3.Ш. Дейч (53) 621.317. 757.1(088.8) (56) Труды метрологических институтов.

Исследования в области измерения параметров формы и спектра радиосигналов. Вып. Ф 184(244), 1975, Ленинград, с. 107-114. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРКИ ФОРМИРОВАТЕЛЕЙ СИГНАЛОВ С ЗАДАННЫМИ ЗНАЧЕНИЯМИ КОЭФФИЦИЕНТОВ ГАРМОНИК (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использозовано для поверки калибраторов. Цель изобретения — повышение точности измерения коэффициентЬв гармоник и расширение диапазона частот. Для этого в устройство введен переключатель 13 и

„.Я0„„1448298 А1 последовательно соединенные буферный каскад 6, регулятор 7 амплитуды и калиброванный делитель 8 напряжения, а также введен компаратор 10 одновременного сравнения двух сигналов по среднеквадратическому значению напряжения и переключатель ll вольтметра

12. Это позволило преобразовать принцип измерения, заключающийся в абсолютном измерении двух напряжений и вычислении их отношений в измерения отношения двух близких по величине напряжений одинакового спектрального состава. Благодаря чему исключается влияние абсолютной погрешности измерения напряжение вольтметром 12 и неравномерности era частотной характеристики. На чертеже регулятор 1 амплитуды, фазовращатель 2, фильтр 3 первой гармоники, переключатель 4, сумматор 5 и анализатор 9 гармоник.

1 ил.

1448298

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для поверки калибраторов коэффициентов гармоник.

Цель изобретения — повышение точ5 ности измерения коэффициентов гармоник и расширение диапазона частот.

На чертеже приведена» труктурная схема устройства для поверки фор мирователей сигнала с калиброванными значениями коэффициента гармоник.

Устройство содержит последовательно соединенные регулятор l амплитуды, фазовращатель 2, фильтр 3 пер— вой гармоники, переключатель 4 и сумматор 5, второй вход которого соеди нен с входом устройства. Вход высших гармоник устройства через послдовательно соединенные буферный кас: 20

» кад 6, регулятор 7 аплитуды подключен к калибровочному делителю 8 наг»ряжения, а вход анализатора 9 гармоник объединен с выходом сумматора 5., Bxo дом компаратора l О, второй вход ко- 25 торого соединен с выходом регуля— тора 7 амплитуды, и входом переключателя 11, второй вход которого под— ключен к выходу калиброванного »елителя 8 напряжения, а выход — к ь. .о- 30 ду вольтм"-.òðà 12, причем первый вход переключателя 13 обьединен с вторым входом сумматора 5, второй вход соединен с дополнительным входом устройства, а выход — с входом регулятора 1 амплитудь».

Устройство работает следующим ьbразом.

»

На вход Ц устройства от поверяКC

40 мого формирователя подают исследуемый сигнал, который далее поступает через сумматор 5 в точку 14. Напряжение высших гармоник подают на вход высших гармоник U „ Ha выходе полосового фильтра 3 первой гаь»роники образуют синусоидальный компенсирующий сигнал первой гармоники. При выключенном компенсирующем сигнале первой гармоники (переключатель 4 в положении II) на выходе сумматора 5 50 в точке 14 входной исследуемый сигнал имеет вид

U„ U»(co e г+ p„) +

CO

+ Ц, (соз.йt +g„)> где U u U — амплитуды гармоник исг следуемого сигнала, 2 — частота первой гармоники.

Сигнал высших гармоник на входе калиброванного делителя 8 напряжения в точке 15 имеет вид,7 U cos <

»»o ! »»=2

s(пй t + CI> ) . При этом, поскольку напряжение высших гармоник берется от поверяемого формирователя, то по спектральному составу оно идентично спектральному напряжению высших гармоник исследуемого сигнала.

Регулирувкой напряжения высших гармоник регулятором 7 амплитуды по компаратору 1 0 одновременного сравнения двух сигналов по срсднеквадратическому значению напряжения устанавливают равенство среднеквадратического значения напряжения исследуемого сигнала в точке 14 среднеквадратическому значению напряжения высших гармоник в точке 15, т.е.

Д ь; =Я..:.

Дат»ее включают компенсирующий сигнал первой гармоники П,». (переключатель 4 в положении I) и выбором его амп»гитуды и фазы соответственно регулятсром 1 амг.литудь» и фаз»>вращателем 2 производят подавление сигнала гервой гармоники в исследуемом сигнале в точке 14. Это под вление

U < -U » = 0 наблюдают по анализатору

9 гарс мник.

Оставшиеся высшие r армоники сиг— с— нала Ц поступают герез переключа— П и:- 2 тель ll на воггьтметр 12 и измеряются

Пусть напряжение высших гармоник сигнала на вольтметре : 2 равно некоторому значению N т.е. (2)

»» = >

Затем переключатель 1! ставят в положение II, а коэффициент деления калиброванного делителя 8 напряже-! ния — в положение»m = —, где К„„— го номинальное значение коэффициента гармоник сигнала, выдаваемого поверяемым формирователем сигнала. Та— ким образом из точки I 5 на вход калиброванного делителя 8 напряжения поступает напряжение гысших гар1«8298

I г моник, равное — +U = К

Il0 ГР РО I

П=g Н= а вольтметр 12 покажет некоторое знавеличине, чем исключается влияние абсолютной погрешности измерения вольтметром.

Кроме того, поскольку спектральные составы обоих измеряемых вольтметром 12 напряжений — высшие гармоники измеряемого сигнала и нормированное значение высших гармоник после калиброванного. делителя 8 напряжения одинаковы, то исключается влияние неравномерности частотной характеристики вольтметра 12 на погрешность измерения, чем обеспечивается расширение диапазона частот измерения. чение N т. е. к, 1l = l (3) з аписан в виде фк (4)

Учитывая напряжение (1), производят замену знаменателя выражения (4) и соответствующую замену с учетом выражений (2) и (3), тогда выражение для измеряемого коэффициента гармоник приобретает вид

Формула изобретения фа фс гр °

25 (5) Составитель Н. Федоров

Редактор M. Товтин Техред Л.СердюковаКорректор М. Шароши

Заказ 6844/51 Тираж 772 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, Известно, что коэффициент гармоник периодического сигнала может быть 1О

Из выражения (5) видно, что коэффи-дд циент гармоник сигнала формирователя выражается через отношение двух чисел 11, и N, умноженное на номинальное значение измеряемого коэффициента гармоник, т.е. если погрешность из35 меряемого коэффициента гармоник сигнала, выдаваемого формирователем, равна нулю, то будет выполнено равенство N = N и К„= К„

При наличии в поверяемом формирователе отдельного выхода сигнала первой гармоники используется дополнительный вход U при положении II переключателя 13.

Преимущество устройства по сравнению с известным заключается в том, что вместо абсолютного измерения двух напряжений и вычисления их отношения производится измерение отношения двух напряжений, близких по

Устройство для поверки формирователей сигналов с заданными значениями коэффициентов гармоник, содержащее последовательно соединенные переключатель, регулятор амплитуды, фазовращатель и фильтр первой гармоники, а также вольтметр, анализатор гармоник и сумматор, вход которого объединен с входом переключателя и входом устройства, а выход подключен к входу анализатора гармоник, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона частот, в него введены второй переключатель и последовательно соединенные буферный каскад, регулятор амплитуды, калиброванный делитель напряжения и третий переключатель, выход которого соединен с входом вльтметра, а такде компаратор, первый вход которого подключен к выходу регулятора амплитуды, а второй вход объединен с вы— ходом сумматора и вторым входом второго переключателя, причем выход фильтра первой гармоники через второй переключатель соединен с вторым входом сумматора, второй вход первого переключателя является дополнительным входом устройства, а вход буферного каскада — входом высших гармоник устройства.