Устройство для регистрации амплитудной модуляции напряжения

 

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к электроизмерительным средствам для регистрации параметров низкочастотной амплитудной модуляции напряжения. Цель изобретения - повышение точности измерения - достигается поддерживанием постоянного уровня сигнала на выходе управляемого усилителя 6, по результатам зарегистрированных значений в пиковых детекторах минимума 9 и максимума 10. Блок 11 управления устанавливает необходимый коэффициент передачи в зависимости от выходного сигнала блока 4 сравнения. Кроме того, устройство содержит входной блок 1, блок 3 выделения огибающей, блок 5 индикации, модуль 2 управления. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. (51)5 С 01 R 29/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4284422/24-21 (22) 26.06.87 (46) 30.03.90. Бюл. № 12 (72) В. С. Соколов, С.А.Мырсин и В.А.Каджардузов (53) 621.317.353(088 8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 744373, кл. G 01 R 29/02, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 523367, кл. G 01 R 29/02, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ АМПЛИТУДНОЙ МОДУЛЯЦИИ НАПРЯГ НИЯ . (57) Изобретение относится к импульсной технике, в частности к электроизмерительным средствам для регистра„.Я0„„1553923 А 1

2 ции параметров низкочастотной амплитудной модуляции напряжения. Цель изобретения — повьпнение точности изменения — достигается поддержанием постоянного уровня сигнала на выходе управляемого усилителя 6, по резуль" татам зарегистрированных значений в пиковых детекторах минимума 9 и мак-, симума 10. Блок 11 управления устанавливает необходимый коэффициент передачи в зависимости от выходного сигнала блока 4 сравнения. Кроме того, устройство содержит входной(блок

1, блок .3 выделения огибающей, блок 5 индикации, модуль 2 управления. 4 s.ï» ф-лы, 4 ил.

1553923

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к электроизме-рительным средствам для регистрации параметров низкочастотной амплитудной модуляции напряжения источников элек5 трической энергии, например синхронных генераторов.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

На фиг. 1 представлена схема устройства, на фиг.2 — схема блока управления; на фиг".3 — схема управляемого усилителя; на фиг.4 — временная диаграмма, поясняющая работу устрой15 ства.

Ц℠— напряжение на входе устройства;

Ц „ — напряжение отсечки;

U. — напряжение на входе управ- 20 ляющего формирователя импульсов сброса

K — напряжение на выходе формирователя импульсов сбро.са; 25

П„, — напряжение на выходе блока хранения выборки;

U максимальное напряжение амплитудной модуляции; ! 1, С, t>- моменты времени, в которые 30 импульсы появляются на выходе управляющего формирователя импульсов сброса;

+ + +

С,, Й, . — моменты времени, в которые импульсы появляются на вы(35 ходе формирователя импульсов сброса.

Устройство для регистрации амплитудной модуляции напряжения (фиг. 1)

1 содержит входной блок 1, модуль 2

40 управления, блок 3 выделения огибающей, блок 4 сравнения, блок 5 индикации, управляемый усилитель 6, первый 7 и второй 8 выходы устройства, пиковые детекторы минимума 9 и макси- 5 мума 10, блок 11 управления и управляющий выход устройства 12. При этом входной блок 1 соединен своим выходом с входом модуля 2 управления, который своими первым и вторым выходами соединен соответственно с первым

50 и третьим входами блока 3 выделения огибающей. Блок 4 сравнения соединен своим выходом со входом блока 5 индикации. Блок 3 выделения огибающей содержи, „оследовательно соединенные 55 пиковый детектор 13 и блок 14 хранения выборки, причем первый и второй входы пикового детектора соединены соответственно с вторым и третьим входами блока 3 выделения огибающей.

Модуль 2 управления содержит последовательно соединенные управляющий фор мирователь 15 импульсов сброса и формирователь 16 импульсов сброса, выход которого соединен с первым выходом модуля управления. Блок 11 управления содержит кнопку 17 "Сброс" и последовательно соединенные пороговый блок 18, формирователь 19 импульсов, элемент 20 задержки, счетчик 21, дешифратор 22 и усилитель 23, подклю.— ченный своей выходной шиной ко второму выходу блока 11 управления, первый выход которого соединен со входом порогового блока 18 и одним выводом кнопки 17 "Сброс", второй вывод которой соединен с земляной шиной устройства, Управляемый усилитель

6 содержит операционный усилитель 24,. диод 25, первый цифроаналоговый преобразователь 26, первый 27 резистор, соединенный с выходом второго цифро" аналогового преобразователя 28, соединенного своим потенциальным входом с источником 29 опорного сигнала, второй 30 резистор, подключенный своим вторым выводом к первому входу управляемого усилителя 6.

Устройство работает следующим образом.

Входной модулированный периодический сигнал П (фиг.4а) поступает на вход устройства во входной блок 1, где его величина преобразуется до уровня рабочего сигнала устройства и отфильтровываются высокочастотные помехи; С выхода входного блока 1 сигнал одновременно поступает на вход управляющего формирователя импульсов сброса и на вход управляемого усилителя б (см, фиг. t), где усиливается величина сигнала, превышающая заданный положительный уровень отсечки (см. отс. на фиг.4а). Величина напряжения U ., и соответствующий этому напряжению коэффициент усиления управляемого усилителя 6 устанавливаются при подготовке устройства к работе путем включения соответствующего рабочего диапазона управляющего усилителя 6. С выхода управляющего усилителя 6 сигнал поступает на первый вход пикового детектора 13, на второй вход которого перед приходом очередного максимума входного сигнала

U,II (моменты времени

5 155 на фиг,4б) поступает импульс от управляющего формирователя 15 импульсов сброса. Под действием этого импульса на выходе пикового детектора

13 устанавливается нулевое значение напряжения. После снятия импульса пиковый детектор 13 на своем выходе будет отслеживать максимальное амплитудное значение положительной полуволны входного сигнала и будет находиться в режиме хранения этой величины до прихода следующего импульса от управляющего формирователя 15 импульсов сброса. При приходе на первый вход блока 14 хранения выборки в моменты времени 1, t<, t» ... импульса от формирователя 16 импульсов сброса (см. фиг,4г) сигнал с выхода пикового детектора 13 переписывается в блок 14 хранения выборки и хранится там до прихода следующего импульса от формирователя 16 импульсов сброса, в соответствии с которым в блоке 14 хранения выборки будет записан и хранится следующий (по времени) предельный уровень сигнала K>„, т.е. в интервалах времени (t „, -t <), (t <- t ), (t> — t ) и т.д. блок 14 хранения выборки находится в режиме хранения максимального текущего значения сигнала, а поскольку напряжение на выходе этого блока равно напряжению на его входе, то сигнал на выходе блока

14 хранения выборки представляет собой огибающую кривую входного сигнала IL, сдвинутого по фазе (фиг 4д)-. дх

Сигнал с выхода блока 14 хранения выборки одновременно подается на пиковый детектор 9 минимума, пиковый детектор 10 максимума, первый 7 и второй 8 выходы устройства. При этом через первый 7 выход устройства осуществляется передача огибающей сигнала

Ц „ на хранение в память ЭВМ, через второй 8 выход осуществляется передача информации на осциллограф и визуальное наблюдение огибающей (см. фиг.4д) . Пиковый детектор 9 минимума запоминает минимальное (относительно величины напряжения U „ ) значение сигнала в заданном интервале времени.

Пиковый детектор 10 максимума запоминает максимальное (относительно величины напряжения — U< >) значение сигнала в том же интервале времени.

При этом U „ - верхний предел ðàáîчего диапазона напряжения используемых радиоизделий (например, операци3923 6

5

10 I5

40 онных усилителей), а продолжитель»: ность интервала времени, в течение которого определяется размах амплитудной модуляции, задана путем использования в схемах пиковых детекторов 9 и 10 запоминающих конденсаторов расчетной величины. Сумма величин напряжений, содержащихся в пиконом детекторе 10 максимума является величиной размаха амплитуцной мо дуляции U входного сигнала (см. фиг.4д), которая определяется в блоке 4 сравнения. Эта величина регистрируется в блоке 5 индикации. С выхода блока 4 сравнения сигнал поступает в блок 11 управления, где сравнивается с величиной U p . Если Б > U,ä, то с выхода блока 4 сравнения на соответствующий управляющий канал второго входа управляемого усилителя 6 подается сигнал, в соответствии с которым производится переключение управляемого усилителя 6 на более слабый диапазон усилителя (т,е, осуществляется более грубое измерение величины П„,), Одновременно с выхода порогового блока 14 сигнал поступает на управляющие входы пикового детектора 9 минимума и пикового детектора 10 максимума. В соответствии с сигналом, который поступает.с управляющего выхода 12 устройства во внешние регистрирующие приборы или

3ВМ, происходит сброс накопленной информации и вновь начинается регистра" ция огибающей входного сигнала. В блоке 11 управления (см. фиг,2) содержится кнопка 17 "Сброс", при нажатии которой осуществляется оперативный сброс информации, а после отпускания кнопки 17 - Сброс" вновь на.-: чинается процесс регистрации информации.

Управляемый усилитель 6 предназначен для усиления разности между входным периодическим сигналом и saранее выбранным постоянным напряжением. При этом указанная разность . сигналов усиливается до величины напряжения, равной верхнему пределу рабочего диапазона радиоэлементов устройства. Изображенный на фиг. ) управляемый усилитель 6 выполнен многодиапазонным, при этом каждому диа.пазону соответствует свое значение

Бь, и К ц„„. НапРяжение U y>< образуется во втором 28 цифроаналоговом преобразователе (ЦАП) в соответствии

15539 с формулой: Uîòñ = gIJьп, где П опорное напряжение, которое задается на один из входов второго IJAII 28, а коэффициент передачи диапазона усиления, который для каждого диапазона является величиной постоянной и выбирается путем подачи сигнала от блока 1 управления на определенный вход второго ЦАП 28. Первый ЦАП 26 задает

10 коэффициент передачи К д„„„ управляемого усилителя 6. При этом величина

Кд„„„ постоянна и заранее определена для каждого диапазона усиления за счет того, что сигнал от блока 11 управления подается через соответству15 ющий канал управляющего входа управляемого усилителя 6 на определенный вход первого ЦАП 26. При поступлении на вход управляемого усилителя 6 сигнала с выхода входного блока 1 на выходе управляемого усилителя 6 появляется сигнал, который представляет собой отсеченные верхушки периодического входного сигналя в увеличенном масштабе.

Формул а и з о б р е т е н и я

1. Устройство для регистрации амплитудной модуляции напряжения, содержащее входной блок, выход которого

30 соединен с входом модуля управления, первый выход которого соединен с первым входом блока выделения огибающей, блок сравнения, выход которого соединен с входом блока индикации, пиковые детекторы минимума.и максимума и блок управления, о т л и ч а ющ е е с .я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введен управляемыи усилитель, один вход которого соединен с выходом входного блока, а выход — с вторым входом блока выделения огибающей, третий вход которого соединен с вторым выходом

Модуля управления, а выход — с первым

45 и вторым выходами устройства, с входами пиковых детекторов минимума и максимума, выходы которых соединены с соответствующими входами блока сравнения, выход которого соединен с вхо- 50 цом блока управления, первый выход которого соединен с управляющими вхо;. дами пиковых детекторов минимума и максимума и управляющим выходом устройства, а второй выход — с вторым 55

Входом управляемого усилителя.

2. Устройство по п,1, о т л и ч аЮ щ е е с я тем, что блок выделения

23 огибающей содержит последовательно соединенные пиковый детектор и блок хранения выборки, причем первый вход пикового детектора является вторым входом блока, второй вход — третьим входом блока, второй вход блока хранения выборки является первым входом блока выделения огибающей, выходом которого является выход блока хранения выборки.

3. Устройство по и 1 о т л и ч аю щ е е с я тем, что модуль управления содержит последовательно соединенные управляющий формирователь импульсов сброса и формирователь импульсон сброса, причем вход управляющего формирователя импульсов сброса является входом модуля управления

9 первый выход которого является выходом формирователя импульсов сброса

9 а второй выход — вторым выходом управляющего формирователя импульсов сброса.

4. Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок управления содержит кнопку "Сброс" и последовательно соединенные пороговый блок

5 формирователь импульсов, элемент задержки, счетчик, дешифратор и усилитель, причем вход порогового блока является входом блока управления, выходная шина усилителя является вторым выходом блока управления, выход формирователя импульсов — первым выходом блока управления и соединен с выводом кнопки "Сброс", второй вывод которой соединен с земляной шиной устройства.

5. Устройство по п.1„ о т л и ч аю щ е е с я тем, что управляемый усилитель содержит операционный усилитель, соединенный через встречно включенный диоц с потенциальным входом первого цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с инвертирующим входом сперационного усилителя и через первый резистор с выходом второго цифроаналогового преобразователя, потенциальный вход которого соединен с источником опорного сигнала, инвертирующий вход операционного усилителя соединен с одним из выводов второго резистора, второй вывод которого является первым входом управляемого усилителя, неинвертирующий вход операционного усилите9 1553923 10 ля соединен с общей шиной устройства, цифровые входы цифроаналоговых преобраэователей являются вторым входом управляемого усилителя.

1553923 иг,Ч

Тираж 553

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Редактор Л.Пчолинская

Заказ 455

Составитель А. Кринов

Техред А. Кравчук

Корректор Э.Лончакова

Подписное