Способ определения частотных погрешностей масштабных преобразователей

Способ определения частотных погрешностей масштабных преобразователей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области измерения электрических величин и может использоваться для испытания и калибровки измерительных масштабных преобразователей по значениям частотных погрешностей в рабочем диапазон не частот. Способ основан на поочередном пропускании через два параллельных канала примыкающих друг к другу по времени радиоимпульсов с регулируемыми амплитудами и разными частотами заполнения, одна из которых является опорной, а другая - контролируемой. В один из них включен исследуемый масштабный преобразователь . В параллельных каналах формируют последовательности радиоимпульсов с противоположным чередованием частот заполнения примыкающих друг к другу радиоимпульсов. Перемножают радиоимпульсы первого канала, прошедшие через исследуемый масштабный преобразователь, с радиоимпульсами второго канала. Образовавшиеся радиоимпульсы с заполнением двумя колебаниями, равными сумме и разности опорной и контролируемой частот,, поочередно усиливают и детектируют. Изменяют образцовым делителем напряжения амплитуду радиоимпульса опорной частоты во втором канале до исчезновения напряжения частоты коммутации и определяют частотную погрешность по формуле, приведенной в тексте описания. Устройство, реализующее способ, содержит генератор 1 опорной частоты, перестраиваемый генератор 2 контролируемой частоты, переменные аттенюаторы 3 и А,/ образцовый делитель 5 напряжения, автоматические переключатели 6 и 7. Кроме того, устройство включает балансный модулятор 9, широкополосный усилитель 10, амплитудный детектор 11, усилитель 12 частоты коммутации, синхронный детектор 13, генератор 14 частоты коммутации и индикатор 15. Использование способа позволяет повысить точность определения частотных погрешностей и расширить динамический и частотный диапазоны масштабных преобразователей. 1 ил. (Л 00 о СП ;о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) С 01 R 23/20, 35/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

iilI„=,м

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 409879! /24-21 (22) 04.08.86 (46) 30.01 88. Бюл. Ф 4 (71) Кишиневский научно-исследовательский институт электроприборостро" ения (72) Ю. А. Скрипник, В. К. Васильчук и Л. А, Глазков (53) 621.317.7(088.8) (56) Авторское свиде гельство СССР

89 480995, кл. G 01 R 23/20, 1975. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТНЪ|Х

ПОГРЕШНОСТЕЙ MACIIITABHbE ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к области измерения электрических величин и может использоваться для испытания и калибровки измерительных масштабных преобразователей по значениям частотных погрешностей в рабочем диапазо; не частот. Способ основан на поочередном пропускании через два параллельных канала примыкающих друг к другу по времени радиоимпульсов с регулируемыми амплитудами и разными частотами заполнения, одна иэ которых является опорной, а другая контролируемой. В один иэ них включен исследуемый масштабный преобразователь. В параллельных каналах формируют послеповагельности радиоимпульсов с противоположным чередованием частот заполнения примыкающих

„„SU„„1370591 А 1 друг к другу радиоимпульсов Перемножают радиоимпульсы первого канала, прошедшие через исследуемый масштабный преобразователь, с радиоимпуль" сами в горого канала. Образовавшиеся радиоимпульсы с заполнением двумя колебаниями, равными сумме и разности опорной и контролируемой частот,. поочередно усиливают и детектируют.

Изменяют образцовым делителем напряжения амплитуду радиоимпульса опорной частоты во втором канале до исчезно" вения напряжения частоты коммутации и определяют частотную погрешность по формуле, приведенной в тексте описания. Устройство, реализующее способ, содержит генератор 1 опорной частоты, перестраиваемый генератор 2 контролируемой частоты, переменные аттенюаторы 3 и 4 „ образцовый делитель 5 напряжения, автоматические переключатели 6 и 7. Кроме того, устройство включает балансный модуля- > тор 9, широкополосный усилитель 10 амплитудный детектор 11, усилитель

12 частоты коммутации, синхронный

Ю детектор 13, генератор 34 частоты коммутации и индикатор 15. Использо- вание способа позволяет повысить точность определения частотных пог" решностей и расширить динамический и частотный диапазоны масштабных преобразователей. 1 ил.

1370591

Изобретение относится к области измерения электрических величин и может быть использовано для испытания и калибровки измерительных широкополосных масштабных преобразователей (измерительных трансформаторов„ делителей напряжения, аттенюаторов, магазинов сопротивлений и затуханий и др.) по значениям частотных погрешностей в рабочем диапазоне частот.

Цель изобретения — повышение точности определения частотных погрешностей измерительных масштабных преобразователей в.широком динамическом и частотном диапазонах.

Устройство для реализации способа представлено на чертеже.

Устройство содержит генератор 1 опорной частоты, перестраиваемый генератор 2 контролируемой частоты, переменные аттенюаторы 3 и 4, образцовый делитель 5 напряжения, автоматические переключатели 6 и 7, исследуемый масштабный преобразователь 8 (МП), балансный модулятор 9 (перемножитель), широкополосный усилитель 10, амплитудный детектор 11, усилитель 12 частоты коммутации, синхронный детектор 13, генератор

14 частоты коммутации и индикатор 15i.

Сущность способа заключается в следующем.

Сигналы фиксированной опорной частоты U,=U„cos(у,t + y,) и перестраиваемой контролируемой частоты

U,=U,cos(

U u U формируют примыкающие друг к другу во времени радиоимпульсы опорной ы,и контролируемой частот, которые поочередно проходят через исследуемый MII, Амплитуду радиоимпульсов с частотой заполнения ю, устанавливают первым аттенюатором до допустимого уровня входного сигнала MII (5) уль комплексного коэффициента передачи МП на низкой опорной частоте д,, равный. его активной составляющей;

45! К(им — К(ы )I

1К(,)l относительная частотная пог50 решность МЛ на высокой контролируемой частоте ь.. °

Амплитуда радиоимпульса опорной

55 частоты на выходе МП определяется активной составляющей модуля комплексного коэффициента передачи

Т

U>=K,U„,cos(, t+ ц,), О < t < —, (1, где К вЂ” коэффициент передачи пер1 вого аттенюатора на опорнои частоте ы,;

Т = -- — период следования радиоимпульсов.

Амплитуду радиоимпульсов с частотой заполнения ы, устанавливают вторым аттенюатором до такого же уровня

5 Т

U,=K U соз(< t+y), — tc Т, (2) где К вЂ” коэффициент передачи второ"

1 го аттенюатора, зависящий

10 от значения контролируемой частоты ь .

Во втором параллельном канале формируют также примыкающие друг к другу радиоимпульсы, но с противопоf5 ложным чередованием опорной и контролируемой частот. Амплитуду радиоимпульсов с частотой заполнения ы усTàнавливаюT равной амплитуде радиоимпульсов U 4

115 Б4 К?Б> соя((а) с (/ ) у 0 t ° (3)

Амплитуду радиоимпульсов с частотой заполнения, дополнительно изменяют с помощью образцового делителя напряжения

V =КЗЦ,=К„КР cos(„,t++q,), Т

30 где К вЂ” коэффициент передачи образцового делителя напряжения на опорной частоте ы,.

35 Примыкающие друг к дРугу Радиоим пульсы U и U проходят через исследуемый МП с модулем комплексного коэффициента передачи к() = К,(1+ ()1, где К =1К(ы,)l — мод,U „, cos(i, t+ q ). (б) 1370591

U =K U Ê,(1+у)К,Б,соя(,1,С+1р,). (7)

Далее перемножают радиоимпульсы опорной частоты первого канала с

S, 10 к,(1+ )к,к к

+, + <+COS(<-%,) + q — q) где $, — крутизна множительного преобразования.

l5

В результате перемножения радиоимпульсов формируется новая последовательность радиоимпульсов с заполнением двумя колебаниями, равными сумме и разности опорной и контроли20 руемой частот. Эти радиоимпульсы поочередно усиливают широкополосным усилителем и детектируют по амплитуде. Полагая характеристику детектора квадратичной, получаем в результате детектирования видеоимпульсы с амплитудами:

v„=s, (s, к,к, K «v „v„, ) ++

Пало Пн (8 К +8 К ) (l-(1+у) К>

z. — — — -- — -signsingt

О где signsinQt — прямоугольная огибающая напряжения с частотой кОммутации .Й, 35

Изменяют образцовым делителем напряжения амплитуду радиоимпульсов опорной частоты во втором канале до исчезновения напряжения U частоты коммутации, При определенном значении коэффициента передачи К делителя напряжения

U„,,ГсОз(ш,+y )t+ частотах ы, и ы4.

Повышение точности определения частотных погрешностей МП в широком динамическом и частотном диапазонах достигается эа счет исключения погрешности от неравенства.коэффициентов усиления разночастотных радиоимпульсов (К4 и К ), неравенства крутизны детектирования (S и S ) на разных частотах, а также влияния не" постоянства амплитуд U „,,и U сиг"

50 Капов Опорной и кон ролируемо частот. При этом исключены влияния частотных погрешностей уравнивающих аттенюаторов (К, и К ) на результат измерения. Частотные погрешности

55 введенной операции перемножения раэночастотных радиоимпульсов (зависимость S, от частоты) также не влияют на точность определения частот1- (1+1 ) к

=0

2 (13) Амплитуда радиоимпульсов контролируемой частоты определяется модулем комплексного коэффициента передачи МП на этой частоте откуда значение частотной погрешности на частоте ы равно

1-кз

1 („.) = ---- = К (м ) — 1 (14)

9 1 )

3 где К (ы,)=1/К, — коэффициент деления образцового делителя напряжения, работающего на фиксированной опорной частоте Ъ3„ Таким образом, по значению коэффициента деления образцового делите" радиоимпульсами контролируемой частоты второго канала

S»

Б У Б --K„K К У Б 1(соз(.1 + ) с+

+4 + ц,+сов (с1,-s<) t+ ч, v, jэ,(8) а радиоимпульсы контролируемой час" тоты — с радиоимпульсами опорной частоты

У (9)

8э Ko(1 7)K К;Кзк4 " <

+S (З К (1+т)К К К К и и„,1, (l l) где S< и S — крутизна преобразования детектора соответственно на опорной

1 и контролируемой ы частотах;

К4 и К вЂ” коэффициент усиления широкополосного усилителя соответственно на

Выделяют из радиоимпульсов прямоугольное напряжение частоты коммутации

SK,К,KV„,V ) X (12) ля напряжения, работающего на низкой фиксированной частоте; определяют частотную погрешность исследуемого

МП на контролируемой частоте, которую последовательно изменяют в рабочем диапазоне частот ИП от минимального до максимального значения.

5 137 ной погрешности МП. Влияние частот1 ных погрешностей введенного образцо" вого делителя напряжения (К ) устранено благодаря использованию его в цепи фиксированной частоты (w =const)

Устройство работает следующим образом.

Автоматические переключатели 6 и 7, управляемые генератором 14 частоты коммутации, формируют примы" кающие друг к другу радиоимпульсы из сигналов генераторов 1 и 2 с противоположным чередованием частоты заполнения импульсов. Аттенюаторами 3 и 4 устанавливают необходимый уровень амплитуд радиоимпульсов и выравнивают их амплитуды. Радиоимпуль" сы в первом канале проходят через исследуемый МП 8 и поступают на первый вход балансиого модулятора 9.

Дополнительное изменение амплитуды радиоимпульсов опорной частоты во втором канале производят образцовым делителем 5 напряжения, из которого радиоимпульсы поступают на второй вход балансного модулятора 9, Радиоимпульсы суммарной и раэностной частот усиливаются широкополосным усилителем 10 и детектируются амплитудным детектором 11, Напряжение частоты коммутации усиливается низкочастотным усилителем 12, выпрямляется синхронным детектором 13, который управляется напряжением генератора 14, и поступает на выходной индикатор 15.

Коэффициент деления делителя 5 напряжения изменяют до получения нулевого показания индикатора 15.

Частотную погрешность МП 8 на частоте генератора 2 определяют по формуле (14) с учетом установленного коэффициента деления. Перестраивая частоту генератора 2 и повторяя указанные операции,,определяют частотные погрешности МП в рабочем диапазоне частот.

Использование предлагаемого способа позволяет расширить динамический и частотный диапазоны масштабных преобразователей, в частности преобразователей с микропроволачными и пленочными резисторами. Достоверность оценки значений частотных пог" решностей создает воэможность конструктивного и технологического совершенствования широкополосных де0591 е лителей напряжения, аттенюаторов, магазинов резисторов и других мер образцового ослабления сигналов в частотном диапазоне от 1 кГц до

I0-20 МГц и калиброванным ослабле нием до 80-10 дБ.

Формула изобретения

Способ определения частотных пог" решностей масштабных преобразователей, включающий поочередное пропускание примыкающих друг к другу по времени радиоимпульсов с регулируе" ьыми амплитудами и разными частотами заполнения, одна иэ которых яв" ляется опорной, через два параллель" ных канала, в один из которых включен исследуемый масштабный преобразователь, детектирование радиоимпуль. сов, выделение из радиоимпульсов напря. жения частоты коммутации и измерение ее амплитуды, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения точности в широком динамическом и частотном диапазонах, в параллельных каналах формируют последовательности радиоимпульсов с противополож" ным чередованием частот заполнения примыкающих друг к другу импульсов, перемножают радиоимпульсы первого канала, прошедшие через исследуемый масштабный преобразователь, с радио35 импульсами второго канала1 полученные радиоимпульсы с заполнением дву" мя колебаниями, равными сумме и раэ" ности опорной и контролируемой час" тот, поочередно усиливают и детектируют, изменяют образцовым делителем напряжения амплитуду радиоимпульса опорной частоты во втором канале до исчезновения найряжения час1 тоты коммутации, а частотную погреш4 ность определяют по формуле

y(wд) = K (w,) — 1, где (> ) - относительная частотная погрешность на контролируемой частоте ы относительно опорной час" то ты щ, К (w,) — коэффициент деления образцового делителя напряжения, работающе"

ro на опорной частоте ы,.

1370591

Составитель А. Заборная

Редактор И, Рыбченко Техред А.Кравчук

Корректор И. Муска

Заказ 416/46 Тираж 772

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Подписное

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