Устройство для измерения наибольшего и среднего значения амплитуды модулированного высоко частотного напряжения или тока

Устройство для измерения наибольшего и среднего значения амплитуды модулированного высоко частотного напряжения или тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

№ 30336

Класс 21а4 71 АВТОРВЙВЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО HA ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ устройства для измерения наибольшего и среднего зна ении амплитуды высокочастотного модулированного напряжения или тока.

К авторскому свидетельству Е; Я. Щеголева, заявленнОму

13 февраля 1932 года (заяв. свид. М 103400).

О выяаче авторского свидетеяьетва опубликовано 31 мая. 1933 гора.

С х п1ах, !

Г тт шенне:

Задача определения коэфициента глуl тоах: Vmia бины модуляции К = сво2 ср дится к нахождению V — средней амплиср туды напряжения или тока высокой частоты и Vmax Vmin ìàêñèìàëüíîãî раз маха акустической составляющей; Некоторые из способов определения К основываются на измерении постоянной и эффективного значения переменной составляющих выпрямленного тока высокой частоты. Найденная величина Ксн для перехода к амплитудным значениям умножается на g2; это законно только в,случае чисто синусоидальных изменений амплитуд и может, вообще говоря, явиться источником ошибок.

Известны способы дающие возможность найти V „ — V . однако, не путем не,йосредственного отсчета по прибору, а только с помощью более или менее кропотливых манипуляций. Во многих случаях ограничиваются нахождением одной

I исчисляя К, как отно-!

К=

Vmax Vcp ср

При этом, очевидно, должна иметься гарантия симметричности модуляции относительно принятого (измеренного) значения

Последняя величина иногда вычисляется по формуле:

Vmax+ Vmin

Здесь также кроется предпосылка симметричности модуляции, что иногда может не соответствовать действительности, ибо характер изменения амплитуд зависит с одной стороны от формы воздействующей силы, а с другой — от конструкции передающего устройства в целом.

Поэтому от метода определения Кнадлежит, вообще говоря, требовать возможности получения и величины средней амплитуды высокой частоты и максимальВеличина асимметрии.

ЬМ—

Vmax 1 min а max 1 min

max

V ср

1 ср

При современном состоянии техники передающих усилительных устройств нет оснований опасаться значительных отклонений модуляции от симметрии, В этом случае (при симметричной модуляции) измерительная схема может быть значительно упрощена (фиг. 4).

К контуру связи 1 присоединены две параллельные цепи: одна, состоящая из выпрямителя 2, последовательно включенного с сопротивлением 3 и регистрирующим ток прибором 4, и вторая †выпрямителя 5 и конденсатора б, шунтированного утечкой 7, в которую включен другой измерительный прибор 8. Прибор 4 указывает среднее значение силы выпрямленного тока высокой частоты или пропорциональную ей величину V . Показания прибора 8 пропорциональны напряжению на зажимах конденсатора б или, что то-же,. 7„„,.

Коэфициент глубины модуляции

С T — V

Х= " cP 100% СР определяется из показаний обоих приборов.

При соответствующей градуировке обоих" приборов можно, в случае установки стрелки вольтметра 5 на 100 делений, по превышению над этой цифрой показаний вольтметра 8 получить непосредственно величину К.

Применяя вместо двух отдельных, не связанных между собой приборов 4 и 8 их комбинацию по принципу Феррие или какой-либо -из приборов, указывающих отношение токов подобно тому, как это было описано для случая несимметричной модуляции, возможно осуществить указатель 10 глубины модуляции (с непосред ственным отсчетом коэфициента К), показания которого не будут зависеть, в известных практических пределах,. как от величины связи с передатчиком, так и от изменений режима работы последнего (фи . 5).

Возможно вместо приборов 4 и 8 взять один микроамперметр 9 (фиг. 6) и включать его в ту или иную цепь. При включении его параллельно соответствующему его чувствительности шунту 12 производится измерение 1 . После переключения подвижной системы прибора 9 последовательно с сопротивлением 7 получим величину 7п1ах

Конструктивно прибор может быть осуществлен таким образом, что стрелка его приходит на первое (нулевое) деление только под действием напряжения, принятого за нормальную величину. Последующие деления наносятся в сотых долях от нормального напряжения или, что то же, в процентах глубины модуляции.

При отсутствии модуляции стрелка будет показывать на нуль при включении прибора в любую из цепей.

При модуляции напряжение в цепи 5, б, 7 возрастет на величину, пропорциональную К, и останется без изменения в цепи 2, 3,- 4. На этом основана возможность приведения прибора к правильной начальной величине Т во время работы передатчика и последующего за этим прямого отсчета по прибору искомого коэфициента глубины модуляции К.

На фиг. 7, 8 изображены схемы описанных устройств при применении двуханодных кенотронов.

Предмет изобретения.

1. Устройство для измерения наибольшего и среднего значений амплитуды высокочастотного модулированного напряжения или тока, дтличающееся применением связанных с исследуемым источником модулированного тока цепей с тремя выпрямителями 4, 9, 11, включенными следующим образом (фиг. 1): выпрямитель 4 включен последовательно с емкостью 5, шунтированной сопротивлением 3; второй выпрямитель 9 включен вместе с емкостью 8 параллельно сопротивлению 3, и третий выпрямитель 11 включен параллельно выпрямителю 9 и последовательно с емкостью 12, но в направлении, обратном выпрямителю 9, с той целью, чтобы при соответственно подобранных величийах емкостей и сопротивлений можно было измерить на ма 70 будет выше потенциала точки 6.

В остальное время ток в цепи . выпрямитель 71 — емкость 12 проходить не будет.

Таким образом, емкость 12 оказывается в конце концов заряженной до напряжения V V которое может быть измерено непосредственно прибором 13.

Если измерить вольтметром постоянного тока 14 напряжение. на концах сопротивления 3, будет найдена величина . Нет надобности включать вольтметр 74 параллельно сопротивлению 3.

Этот самый вольтметр, приключенный к точкам 6 и 7, сам может играть роль утечки 3, если его сопротивление подобрано соответствующим образом (фиг. 2).

Таким образом, коэфициент глубины модуляции К может быть определен на основании показаний приборов 73 и 14.

Оба . измерительных прибора 13.и. 14, расположенные так, чтобы их стрелки двигались по одной шкале, дают. возможность осуществить прибор по Феррие.

Однако, производство отсчетов по криволинейным шкалам такого прибора не особенно удобно и является более рациональным осуществить прибор, непосредственно дающий К путем соединения в одну систему подвижных частей обоих измерительных приборов 13 и 14, таким образом,- чтобы отмечались не абсолютные значения напряжений V u V — Vm,a > но их отношение.

Яля измерения V „— V ìîæåò быть применен статический вольтметр, однако, сложность изготовления таковых, а также. то обстоятельство, что при применении этого рода прибора, так же как и всякого другого, преграждающего путь постоянному току (ламповый вольтметр), необходимо предусмотреть в схеме утечку для разряда конденсатора 12 — говорят в пользу применения приборов постоянного тока.

Р

Использование. для вышеуказанной- цели прибора постоянного тока вносит принципиальную ошибку в измерения, однако простой подсчет показывает, что технически совершенно просто может быть достигнута точность, вполне удовлетворяющая всем практическим требованиям. Действительно: прибор тийа ДВИ потребляет около 60 микроампер; при напряжении ,вГ порядка 250 вольт утечка 15 может быть взята равной 4 мегома. Если емкость конденсатора 12 равна 0,05 qF, то за время

1= 1 100 сек. напряжение на конденсаторе 12 успеет уменьшиться на 5% и показание вольтметра 13 отклонится от истинного значения примерно на 2,5%. Для . всех частот выше 100 точность значительно повышается и уже,йри 300 периодах в секунду ошибка прибора не превышает 1%.

При желании производить точные измерения также и на низких частотах (например 50 пер.) показания прибора могут быть легко исправлены путем умножения на постоянные коэфициенты, соответствующие частотам, при которых производится измерение.

В случае применения для определения

H Vmax — У„„.„приборов aocTosHHoro тока, независимость показаний измерителя глубины модуляции от абсолютных значений напряжений достигается крайне просто путем применения в описанной выше схеме любого прибора 16 постоянного тока, показывающего отношение токов, например с двумя взаимно перпендикулярными катушками, помещенными в общем магнитном постоянном поле (подобно омметру) или комбинации двух подвижных систем расположенных в двух неодинЪковых магнитных полях, одно из которых, по крайней мере, изменяется по интенсивности в зависимости от угла и (фиг. 3).

В приборах этого типа должны быть сведены к минимуму все посторонние направляющие силы. В отсутствии токов

- индикатор находится в безразличном равновесии и положение его фиксируется только действием сил, вызываемых проходящими через подвижную систему токами.

В случае невозможности непосредственного использования токов, вследствие их малости, возможно усиление одного из них или обоих любым известным способом, гарантирующим сохранение пропорциональности при усилении.

Описанная выше схема дает возможность также определения величины асимметрии модуляции> так как необходимое для этого значение V,x получается путем измерения напряжения на конденсаторе 8. конденсаторах 5, 8 и 12 величины, пропорциональные средней амплитуде, максимальной амплитуде и разности, между максимальной и минимальной амплитудами напряжения или тока.

2. Форма выполнения устройства по п. 1 для измерения коэфициента модуляции, отличающаяся тем, что измерительные приборы, включенные . один 14 — в цепь б,7 и другой 13 — к зажимам конденсатора 12, расположены так, чтобы точка пересечения их индикаторов указывала на шкале коэфициент модуляции независимо от абсолютных величин проходящих через приборы 13 и 14 токов.

Э. При устройстве по и. 1 применение измерительного прибора, приспособленного для непосредственного измерения отношений электрических величин и присоединенного одной частью своей системы к цепи 6, 7, а другой — к зажимам емкости 12 и отмечающего .Отношение разности амплитуд к их средней величине, проградунрованного в коэфициентах модуляции.

4. Видоизменение устройства по п,п. 2 и 3, отличающееся применением измери-. тельного прибора 13 или прибора 1б, реагирующего на ток, проходящий через включенное параллельно конденсатору 12 сопротивление утечки 15 (фиг. З).

Тиа. Искра"