Анализатор гармоник

Анализатор гармоник

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

АНАЛИЗА1ЮР ГАРМОНИК, содержащий группы последовательно соединенных анализирующих фильтров, детекторов , интеграторов., подключенных к входам коммутатора, и индикатор, а также второй коммутатор, входы которого подключены к выходам всех анализирующих фильтров, прерыватель и генератор тактовых импульсов, о тличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности анализа по частоте, в него введены третий -коммутатор, два дешифратора , делитель частоты с управляемым коэффициентом деления, включенный между генератором тактовых импульсов и прерывателем, и блок управления, причем первый вход третьего коммутатора подключен к входной клемме анализатора, второй вход подключен к выходу прерывателя, а выходы соединены с входами всех анализирующих фильтров, первый выход блока управления подключен к управляющему входу первого коммутатора, второй выход блока управления под (Л ключен к управляющему входу второго коммутатора, а также через первый дешифратор соединен с управляющим . входом делителя частоты и через второй - дешифратор - с управляющим входом третьего коммутатора. Oi 4 ас

„„SU„„44 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3 5Р G 01 R 23/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Р:.":=,, "- ри.,; o

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21).3478373/18-21 (22) 30.07.82 (46). 15.01.84. Бюл. Р 2 (72) В.М. Кодрянский, M;l3. Козлов, Ю.A. Масюренко, A.Ä. Ниженский и Ю.A. Тимонин (71) Институт электродинамики

AH УССР (53) 621.317.757(088.8) (56) 1. Мирский Г.й. Аппаратурное определение характеристик случайных процессов. N., "Энергия", 1972, с. 234-247.

-2. Авторское свидетельство СССР

М 720370, кл. G 01 R 23/16, 1980 . .(прототип). (54)(57) АНАЛИЗАТОР ГАРМОНИК, содержащий группы последовательно соединенных анализирующих фильтров, детекторов, интеграторов., подключенных к входам коммутатора, и индикатор, а также второй коммутатор, входы которого подключены к выходам всех анализирующих фильтров, прерыватель и генератор тактовых импульсов, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности анализа по частоте, s него введены третий .коммутатор, два дешифратора, делитель частоты с управляемим коэффициентом деления, включенный между генератором тактовых импульсов и прерывателем, и блок управления, причем первый вход третьего коммутатора подключен к входной клемме анализатора, второй вход подключен к выходу прерывателя, а выходы соединены с входами всех анализирующих фильтров, первый выход блока управления подключен к управляющему входу первого коммутатора, Pg второй выход блока управления подключен к управляющему входу второго коммутатора, а также через первый дешифратор соединен с управляющим С входом делителя частоты и через второй. дешифратор — с управляющим входом третьего коммутатора.

1067448

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для выделения и изме-. рения с высокой разрешающей способностью по частоте амплитуд гармонических составляющих периодических сигналов сложной, формы.

Известны многоканальные анализаторы гармоник, каждый канал которых содержит последовательно соединенные анализирующий фильтр, детектор и интегратор, При широком диапазоне исследуемых частот для уменьшения числа каналов и упрощения анализатора выбирают анализирующие фильтры с одинаковой относительной 15 полосой пропускания, среди которых наибольшее распределение получили третьоктавные фильтры (1).

Недостатком указанных анализаторов является невысокая разрешающая способность по частоте.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является многоканальный анализатор гармоник, содержащий группы последовательно 5 соединенных анализирующих фильтров, детекторов и интеграторов, подключенных к входу коммутатора, и индикатор, а также второй коммутатор, входы которого подключены к выходам всех анализирующих фильтров, прерыватель и генератор тактовых импульсов Г2 ), Недостатком этого анализатора является низкая разрешающая способ- . ность анализа.

Цель изобретения — повышение разрешающей способности анализа по частоте.

Поставленная цель достигается тем, что в анализатор гармоник, содержа- 40 щий группы последовательно соединенных анализирующнх фильтров, детекторов, интеграторов, подключенных к входам коммутатора, и индикатор, а также второй коммутатор, входы кото- 45 рого подключены к выходам всех анализирующих фильтров, прерыватель и генератор тактовых импульсов, введены третий коммутатор, два дешифратора, делитель частоты;с управляемым коэффициентом деления, включенный между генератором тактовых импульсов и прерывателем, и блок управления, при" чем первый вход третьего коммутатора подключен к входной клемме анализатора, второй вход поцключен к выходу прерывателя, а выходы соединены с входами всех анализирующих фильтров, первый выход блока. управления подключен к управляющему входу коммутатора, второй выход блока 60 управления подключен к управляющему входу второго коммутатора, а также через первый дешифратор соединен с управляющим входом делителя частоты и через второй дешифратор — с уп° равляющим входом третьего коммутатора.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит группы после довательно соединенных анализирующих фильтров 1, .детекторов 2, интеграторов 3, подключенных к Входам первого коммутатора 4, индикатор 5, второй коммутатор 6, входы . которого подключены к выходам всех анализирующих фильтров 1, прерыватель 7, генератор 8 тактовых импульсов, третий коммутатор 9, дешифраторы 10 и 11, делитель 12 частоты с у. равляемым коэффициентом деления, включенный между генератором 8 тактовых импульсов и прерывателем 7, и блок 13 управления, причем первый вход третьего коммутатора 9 подключен к входной клемме устройства, второй вход подключен к вы ходу прерывателя 7, а выходы соединены с входами всех анализирующих фильтров 1, первый выход блока 13 управления подключен к управляющему входу первого коммутатора 4, второй выход блока 13.управления подключен к управляющему входу второго коммутатора 6, а также через дешифратор

10 соединен с управляющим входом делителя 12 частоты и через второй дешифратор 11 — с управляющим входс м третьего коммутатора 9.

Анализатор гармоник работает следующим образом.

Напряжение исследуемого процесса поступает через коммутатор 9 одновременно на все полосовые анализирующие фильтры 1. Напряжение выделенных гармоник детектируется детекторами 2, усредняются интеграторами

3 и поступают на входы коммутатора

4, выход которого соединен с индикатором 5, измеряющим амплитуду соответствующих гармоник. Для более подробного анализа в анализаторе гармоник используется режим узкополосного анализа.

Переход к узкополосному анализу в полосе пропускания одного из выбранного оператором фильтра 1 происходит через блок 13 управления.

При этом блок 13 переключает через ,цешифратор 11 коммутатор 9 таким образом„ что исследуемый сигнал поступает только на вход выбранного фильтра„ а также подключает выход этого фильтра через коммутатор 6 к входу прерывателя 7. Прерыватель 7 в таком режиме работы представляет собой преобразователь частоты входного сигнала. С выхода прерывателя сигнал через коммутатор 9 поступает на входы тех анализирующих фильтров, которые работают в диапазоне частот от go (1 ) до (f>-,), 1067 44 8

Составитель A. Комкин

Редактор И. Петрова Техред С. Мигунова

Корректор В. Бутяга

Заказ 11204/49 Тираж 716

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 где fg (1 l — центральная частота первого . (самого низкочастотного ) ,фильтра, fe — верхняя граничная .частота полосы пропускания выбранного фильтра; f „ — опорная часто— та выходного напряжения делителя.

12, которая выбирается из равенства, =1„- fa (1), где Х„- нижняя грайичйая,частота полосы пропуска- . ния выбранного фильтра. Значение частоты устанавливается с помощью !О подключенного к генератору 8 делителя 12 частоты, управляемого через дешифратор 10 бл. ком 13,управления, и соответствует в каждом случае выбранному для узкополосного анализа )5 фильтру. Поскольку выходной сигнал прерывателя 7 поступает на входы фильтров, частотный диапазон которых ограничен частотой -f„ иэ выходного напряжения прерывателя 7 с помощью соответствующих анализирующих фильтров выделяются гармонические напряжения только с частотой (fc fr) где fc частота вь ходного напряжения выбранного фильтра. Эти напряжения после детектирования и усреднения измеряются индикатором 5. Синхронизация работы коммутаторов 4, 6 и 9 и индикатора 5 в режиме узкополосного анализа осу, ществляется блоком 13 управления.

При измерении, например, гармонической составляющей сигнала час4 тотой fC = 9,5 кГц разрешающая способность определяется полосой пропускания фильтра с центральной частотой. У = 10 кГц и равна,2,3 кГц, В предлагаемом устройстве в со ответствии с описанием его работы в режиме узкополосного анализа гар-. моники с частотой Е = 9,5 кГц с помощью сигнала генератора с Е„ = 8,9 кГц (f„ ) - нижняя граничная частота третьоктавного фильтра. с центральной частотой о = 10 кГц ) приводит к частоте = 9,5 - 8,9=

=0,6 кГц, которая выделяется треть.октавным фильтром с центральной час» тотой 0,63 кГц и полосой пропускания

0,14 кГц. Таким образом, разрешающая способность анализатора при анализе сигнала с частотой 9,5 кГц по сравнению с прототипом повышается в -= 16 раэ.

0,4

Таким образом, в предлагаемом анализаторе гармоник задача узкополосного анализа рещается иначе, чем в прототипе (параллельный анализ в соответствующем частотном диапазоне прн помощи тех же анализирующих каналов, используемых в широкополосном режиме работы устройства с помощью новых средств с новыми связями, за счет чего повишается разрешающая способность при-малом времени анализа без увеличения числа каналов анализатора.