Автокорреляционный вольтметр

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ пц 6l3254

- Сотой йоетсаа

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.07.73 (21) 1946641/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.06.78. Бюллетень № 24 (45) Дата опубликования описания 05.06.78 (51) М. Кл G 01R 19/02

Государстввииый комитет

Совета Министров КСР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.7 (088.8) (72) Авторы изобретения

О. Э. Кангур и П. Э. Мартверк

Таллинский политехнический институт (71) Заявитель (54) АВТОКОРРЕЛЯЦИОННЫЙ ВОЛЬТМЕТР

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерения эффективного значения слабых гармонических сигналов на фоне шума в широкой полосе частот.

Известны широкополосные, стробоскопические и корреляционные вольтметры, предназначенные для измерения амплитуды гармонического сигнала.

Известен и автокорреляционный вольтметр, содержащий интеграторы, блоки умножения, преобразования Гильберта, аппроксимации задержки, извлечения корня и систему обработки квадратурных сигналов, при этом выходы блоков умножения через интеграторы подключены к входам системы обработки квадратурных сигналов, а входы — ко входу прибора, причем одни непосредственно, а другие у одного блока умножения — через блок аппроксимации задержки, а у другого — через упомянутый блок аппроксимации задержки и через блок преобразования Гильберта (1).

Недостатком этого вольтметра является погрешность измерения, обусловленная неравномерностью амплитудно-частотной характеристики блока аппроксимации задержки.

Цель изобретения компенсация ошибок измерения, обусловленных неравномерностью амплитудно-частотной характеристики блока аппроксимации задержки при измерении эффективного значения напряжения слабых гармонических сигналов в широком диапазоне частот.

Достигается данная цель тем, что автокорреляционный вольтметр, содержащий интеграторы, блоки умножения, преобразования

Гильберта, аппроксимации задержки, извлечения корня и систему обработки квадратурных сигналов (прп этом выходы блоков умноже10 ния через интеграторы подключены к входам системы обработки квадратурных сигналов, а входы — ко входу вольтметра, причем одни непосредственно, а другие у одного блока умножения — через блок аппроксимации за15 держки, а у другого — через упомянутый блок аппроксимации задержки и через блок преобразования Гильберта), снабжен дополнительным умножителем, делителем и двумя дополнительными каналами, содержащими умножи20 тели и интеграторы, причем выходы канальных умножителей через интеграторы соединены со входами делителя, а входы умножителя первого дополнительного канала подключены ко входу вольтметра, входы умпожителя второго дополнительного канала соединены с выходом блока аппроксимации задержки, а выход блока делителя подключен ко входу дополнительного умпожптеля, второй вход которого подключен к выходу системы обработки квадратурных сигналов, а выход — ко вхо613254

3 ду блока извлечения корня, выход которого является выходом вольтметра.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого автокорреляционного вольтметра.

Автокорреляционный вольтметр содержит: блок 1 аппроксимации задержки; блок 2 преобразования Гильберта; умножители 3; интеграторы 4; систему 5 обработки квадратурных сигналов; блок 6 извлечения корня; дополнительные умножители 7 — 9; интеграторы 10, 11 10 и делитель 12.

Автокорреляционный вольтметр работает следующим обо азом. т

jх

0 т (1) х и

40 которая зависит от неравномерности частотной характеристики блока аппроксимации задержки, а при идеальной задержке равна единице. Этот сигнал умножается в умножителе

9 на выходной сигнал системы 5 обработки 45 квадратурных сигналов. В результате данное устройство формирует оценку амплитуды по модифицированной формуле т т л

Ag =А, jx x,dt) + jx x,dt

0 0 т х2 /

Х т

jx,È

0 отличающейся от (1) множителем т т

jх dt/ jx,dt.

0 0 (2) 60

Входной сигнал устройства поступает на 15 входы блока 1 аппроксимации задержки, умножителей 3 и на оба входа умножителя 8.

С блока 1 аппроксимации задержки сигнал поступает на вход блока 2 преобразования Гильберта и на второй вход одного из умножите- 20 лей 3. На второй вход второго умножителя 3 сигнал поступает с выхода блока 2 преобразования Гильберта. Выходные сигналы умножителей 3 интегрируются в интеграторах 4, после чего они поступают на входы системы 25

5 обработки квадратурных сигналов. На ее выходе формируется оценка амплитуды по формуле (1). На оба входа умножителя 7 поступает сигнал с выхода блока 1 аппроксимации задержки. Выходные сигналы умножите- 30 лей 7, 8 интегрируются интеграторами 10, 11, а затем с помощью делителя 12 определяется их отношение. Выходной сигнал делителя 12 равен величине

Как числитель, так и знаменатель оценкИ содержат выходной сигнал блока 1 аппроксимации задержки х, . Анализ показывает, что неравномерность амплитудно-частотной характеристики этого блока в равной мере влияет на величины как числителя, так и знаменателя оценки; при этом их отношение, т. е, оценка остается постоянной.

Включение в схему вольтметра дополнительных умножителей, интеграторов и делителя позволяет скомпенсировать составляющую ошибки измерения, обусловленную неравномерностью амплитудно-частотной характеристики блока аппроксимации задержки.

Это дает возможность расширить полосу рабочих частот вольтметра, снизить требования к точности блока аппроксимации задержки, а следовательно сделать этот блок более простым и дешевым.

Формула изобретения

Автокорреляционный вольтметр, содержащий интеграторы, блоки умножения, преобразования Гильберта, аппроксимации задержки, извлечения корня и систему обработки квадратурных сигналов, при этом выходы блоков умножения через интеграторы подключены к входам системы обработки квадратурных сигналов, а входы — ко входу вольтметра, причем одни непосредственно, а другие у одного блока умножения — через блок аппроксимации задержки, а у другого — через упомянутый блок аппроксимации задержки и через блок преобразования Гильберта, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью компенсации ошибок измерений, обусловленных неравномерно. стями амплитудно-частотной характеристики блока аппроксимации задержки при измерении эффективного значения напряжения слабых гармонических сигналов в широком диапазоне частот, он снабжен дополнительным умножителем, делителем и двумя дополнительными каналами, содержащими умножители и интеграторы, причем выходы канальных умножителей через интеграторы соединены со входами делителя, а входы умножителя первого дополнительного канала подключены ко входу вольтметра, входы умножителя второго дополнительного канала соединены с выходом блока аппроксимации задержки, а выход блока делителя подключен ко входу дополнительного умножителя, второй вход которого подключен к выходу системы обработки квадратурных сигналов, а выход — ко входу блока извлечения корня, выход которого является выходом вольтметра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Окунев Ю. Б. Системы связи с инвариантными характеристиками помехоустойчивости.

М., «Связь», 1973.

613264

Составитель О. Богомолов

Техред И. Михайлова Корректор Л. Орлова

Редактор Н. Хубларова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1126/15 Изд. № 484 Тираж 1122 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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