Измеритель коэффициента гармоник

Измеритель коэффициента гармоник

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

орвн ф ,лари®еФ Ж екя ММ

Союз Советских

Социалистических

Республик (в 564606

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено28,04,75 (21)2128566/21 (51) М. Кл.

4 (01 R. 23/20 с присоединением заявки №

Гасударственный намитет

Савета Министраа СССР аа делам изааретений и аткрытий (23) Приоритет

4 (53) УДК 621,317,757 (088,8) (43) Опубликовано05,07 ° 77 Бюллетень М 25 (45) Дата опубликования описания 21.08.77

А. Е. Леусенко А, H. Морозевич, 3, С. Никифорова и Б, М. Михайпов (72) авторы изобретени я (71) Заявитель

Минский радиотехнический институт (54) ИЗМЕРИТЕЛЪ КОЭФФИЦИЕНТА ГАРМОНИК

Изобретение относится к эпектроиэмеритепьной технике, может быть использовано дпя измерения коэффициента гармоник.

Известен цифровой измеритель коэффициента искажений, содержаший соединен- а ные определенным образом преобразоватепь аналог — код, две кпючевые схемы, два бпока переноса, умножитепь частоты, задат;ик нормированной гармоники, множитель и делитепь числовых кодов, сумматор }О и блок вычиспений, блок сравнения (1J ..

Этому устройству присуша невысокая точность измерения малых значений коэффициента нелинейных искажений.

Наиболее близок к предлагаемому изме- l5 ритель коэффициента гармоилс, содержащий формирователь, умножитель частоты, ключ анапого — цифровой преобразователь, два задатчика: ортогональных функций, два множительных устройства, два счетчика, т iи . N блока перенос а, квадр атор, сумматор, уст ройство извпечения корня, измеритель отнОшения кодов и блок управпения 12) .

Однако это устройство также имеет неВысокую точность измерения коэффициента .2 нелинейных искажений при. мапых его значениях. Последнее вытекает иэ спедуюшего. Известно, что современные.анапогоцифровые преобразователи позволяют формировать кодовые вепичины, разрядность которых не превышает трех десятичных знаков. Спедоватепьно, мичимапьное отпи юное от нупя значение подкоренного выражения из формупы

К 100 /с, И ()

1 ко".орой опредепятот значение коэффициента нелинейных искажений, равно 0,001. Значит, минимально возможное значеиме, коэффнц ента нелинейных искаткений равно 3,3%. Указанная вепичина является стуненью квантования значений коэффициента нелинейных искажений. цепь изобретенная - повышение;очности измерения коэффициента нелинейных искажений в широком диапазоне значений - достигается тем, что в измеритель коэффициента гармоник, содержащий поспедоватепьно соединенные формирователь, умножитепь

564606

Устройство содержит последовательно включенные формирователь 1, умножитепь

2 частоты, ключ 3, аналого — цифровой преобразователь 4, квадратор 5, сумматор 6, блок 7 переноса,. блок 8 извлечения корня, измеритепь 9 отношения кодов, эадатчик 10 начальной фазы, задатчпк 11 ортогональной функции, множительный блок 12, счетчик 1 3, блок 14 переноса, выход которого подключен ко второму входу квадратора 5 и ко второму входу измерителя отношения кодов 9, третий вход которого подключен к третьему входу квадратора

5 и к выходу блока 15 переноса, вход которого через счетчик 16, множительный блок 17 и задатчик 18 ортогональной функции подключен ко второму входу задатчика 10 и к первому входу преобразователя 4-, второй вход которого подключен через блок 19 выбора шкалы к выходу бпока 20 вычитания напряжений, второй вход которого подключен ко входу формирователя 1, а первый вход — к выходу пре образователя 21." код †. напряжение, второй вход которого подкпючен к выходу

60 частоты, ключ, аналого — цифровой преобразоватепь, квадратор, сумматор, первый блок переноса, блок извлечения корня и измеритель отношения кодов, а также две одинаковые цепи, каждая иэ которых содержит последовательно соединенные задатчик ортогональной функции, множитель . ный бпок, счетчик и блок переноса, выход которого параллельно подключен ко входам квадратора и измерителя отноше- 10 ний кодов, причем вторые входы множитеией соединены с выходом аналого - цифрового преобразоватепя,(вход задатчика ортогональной функции первой цепи соединен с выходом ключа, а вход счетчика второй цепи подключен к выходу блока. извлечения корня, введены последовательно соединенные два преобразователя, код-напряжение блок вычитания напряжений и блок выбора шкалы, выход которого подключен ко второму входу аналого — цифрового преобразователя, а также блок задания начальной фазы, один вход которого подключен к выходу ключа, другой — к выходу измерителя отношений кодов, а выход — .ко входу задатчика ортогональной функции второй цепи, причем вход первого и второй вход второго преобразователей "код-напряжение подключены соответственно к выходам счет чика и задатчика ортогональной функции второй цепи, а второй вход блока вычитания соединен со входом формирователя.

На .чертеже представлена блок-схема измерителя коэффициента гармоник.

35 задатчика 11, а первый — через второй преобразователь 22 " код — напряжение" ко второму выходу счетчика 13, второй вход которого подключен к выходу бпока

8 извлечения корня. Входом устройства является вход формирователя 1, а выходом — выход измерителя 9. Измеритель содержит также блок 23 управления, который синхронизирует работу схемы во времени.

Бепи, по которым передаются сигналы управления, на чертеже не показаны, Устройство работает следующим образомм.

В исходном положении все счетчики и сумматоры находятся в. нупевом состоянии, к первому входу блока 20 вычитания напряжений подключено напряжение Ок = О в; ключ 3 закрыт, на задатчике 10 задания начальной фазы задана 9= О . Исспедуемый сигнал .U> поступает на формирователь 1 импульсов и блок 20. При переходе

lj> через нуль устройство 23 управления открывает ключ 3, H импульсы умножителя

2 частоты следования импулы=ов поступают на входы преобразователя 4, задатчиков

18 и 10. Коды мгновенных значений напряжения U> исследуемого сигнала с преобразователя 4 поступают на множительные блоки Ы и.. 17, на вторые входы которых синхронно поступают значения ортогонапьных функций в цифровой форме с задатчиков 11 и 18. Коды произведений с блоков 12 и

17 с учетом знаков складываются в счетчихах 13 и 16 соответственно. За период исс леду е мого сигнала в счетчиках 1 3:и

16 фиксируются значения мнимой и действительной составляющих а и в коэффициенI та Фурье первой (основной) гармоники.

По окончании периода по команде с блока 23. управления коды со счетчиков 13 и 16 поступают через блоки переноса на входы квадратора 5. На сумматоре 6 фор- мируется код, который через блок 7 пере носа поступает на блок 8 извлечения кор- -: ня, на выходе которого определяется величина амплитуды первой гармоники О °

Одновременно с этим с блоков 14 15 на измеритель 9 отношения кодов поступают коды величин а и в, На выходе блока 9 появляется код отношения а /в1, который однозначно определяет код начальной фазы основной гармоники. Задатчик 10 ставит в соответствие величине а )в начальный адрес (номер ординаты) Ь ортогональной функции, генерируемой задатчиком 11. Счетчик 13 устанавливается в нулевое состояние, а затем в него записывается код величины Ц с блока 8, Таким образом ко кремени окончания второго периода иссле564606 цуемого сигнала опредепяются амплитуда

U и начапьная фаза ч". Спедоватепь1 но, при вычитании и возведении в квадрат мгновенных значений полученных результатов формируется величина, равная мошности старших гармоник. Значение подкоренного выражения, полученное из выраже- ния, определяющего коэффициент гармоник может быть сколь угодно мало. Поэтому дпя измерения с допустимой погрешностью щ заданную, величину предлагается усилить в несколько раз.

Операция вычитания реализуется в предлагаемом устройстве следующим образом.

Преобразователь 22 формирует напряжение, пропорциональное коду О„, которое является опорным для преобразователя 21, на второй вход которого подключаются значения ординат синусоидальной (одна из ортогональной) функции. B блоке 20 происходит

20 вычитание. Блок 19 выбирает шкалу {коэффипиент усиления) для представления раз-, ности такую, что максимальное значение указанной разности становится сравкимыМ

25 (но не больше) с максимально возможной величиной входного сигнала.

Во время прохождения третьего периода исследуемого сигнала определяется мощ«. ность суммы старших гармоник входного сигнала путем возведения в квадрат кодов мгновенных значений разности на квадраторе 5 с последующим сложением. результатов на сумматоре 6. По окончании третьего периода исследуемого сигнала на сумматоре 6 формируется величина, пропорционъпьная

z р.

Йалее код величины Рп„с сумматора

6 через бпок переноса 7 поступает на вход блока 8, выходное напряжение которого поступает на первый вход блока 9, на второй вход которого попадает -oa Ц„

На выходе блока 9 фиксируется код формула изобретения

Измеритель коэффициента гармоник, содержаший последовательно соединенные формирователь, умножитепь частоты, ключ, е аналого - цифровой преобразователь, квадратор, сумматор, первый блок переноса, блок извлечения корня и измеритель отнойеа ния кодов, а также две одинаковые цепи, каждая из которых содержит последовательно соединенные задатчик ортогональной функции,. множительный блок, счетчик и блок переноса, выход которого параллельно подключен ко входам квадратора и измерителя отношения кодов, причем вторые входы множителей соединены с выходом аналого - цифрового преобразователя, вход задатчика ортогональной функции первой цепи соединен с выходом ключа, а вход счетчика второй цепи подключен к выходу бпо ка извлечения корня, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью повышения точнос ти измерения,в него введены последовательно соединенные первый и второй преобразователи код-напряжение, блок вь: читання напряже ний и блок выбора шкалы, выход которого подключен ко второму входу аналого- цифров :-го преобразователя> а также блок задания начальной фазы, один вход которого подключен к выходу ключа, другой — к выходу измерителя отношейия кодов, а выход-ко входу задатчика ортогональной функции второй цепи, причем вход первого и второй вход . второго преобразователей " код — напряжение подключены соответственно к выходам счетчика и задатчика ортогонапьной функции второй цепи, а второй вход блока вычитания соединен со входом формирователя.

Источники информации, принятые во вни мание при экспертизе:

1, Авторское свидетельство СССР

М 470759, Cj 01 R,. 23/20, 1974.

2, Авторское свидетельство СССР

14 379882,- 9 01 Я 23/20, 1973.

Составитель Н, Ледашев

Редактор Б. Федотов Техред А. Богдан Ко ректор А. Гриценко

Заказ 217 3/211 Тираж 1101 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам. изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент ", г. Ужгород, ул. Проектнан, 4