Измеритель отношения переменных напряжений

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повьшение точности измерения переменных напряжений, изменяющихся в широком динамическом диапазоне. Измеритель отношений содержит усилитель 2, аналого-цифровой преобразователь 3, вычислитель 5 отношения кодов, регулятор 9 козффициента усиления и фильтр 10 переменного напряжения. В устройство введены аналоговый синхронный детектор 1, цифровые фильтры 4 и 7, цифровой синхронный детектор 6, полосовой ф ильтр 8 и компаратор 11 . Оснащение устройства вышеуказанными элементами и образование новых функциональных связей способствуют достижению поставленной цели. 3 ил. со о оо fyi со Фие. 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 R 19/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А 8TOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3927599/24-21 (22) 12.07.85 (46) 30.04.87. Бюл. № 16 (72) А.С.Глухов, A.M.Æåëåýíÿê, Я.Л.Живов и Г.Д.Козлов (53) 621.317.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 351169, кл. С 01 R 19/10, 1972.

Авторское свидетельство СССР № 742810, кл. G 01 R 19/00,,1980. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ОТНОШЕНИЯ ПЕРЕМЕННЫХ

НАПР ЯЖЕ НИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения— повьппение точности измерения перемен„„SU„„1307359 A1 ных напряжений, изменяющихся в широ-. ком динамическом диапазоне. Измеритель отношений содержит усилитель 2, аналого-цифровой преобразователь 3, вычислитель 5 отношения кодов, регулятор 9 коэффициента усиления и фильтр

10 переменного напряжения. В устройство введены аналоговый синхронный детектор 1, цифровые фильтры 4 и 7, цифровой синхронный детектор 6, полосовой фильтр 8 и компаратор 11. Оснащение устройства вьппеуказанными элементами и образование новых функциональных связей способствуют достижению поставленной цели. 3 ил.

1 130735

Изобретение относится к измерительной технике и может быть испольэовано при измерении отношения переменных напряжений, например при создании устройств измерения коэффициентов модуляции.

Пель изобретения — повышение точности измерения сигналов, изменяющихся в широком динамическом диапазоне.

На фиг.1 изображена структурная fO схема измерителя отношения переменных напряжений; на фиг.2 — структурная схема регулятора; на фиг.3 — структурная схема вычислителя отношения кодов. !5

Измеритель отношения переменных напряжений содержит последовательно включенные аналоговый синхронный детектор 1, усилитель 2, аналого-цифровой преобразователь 3 и первый циф- 20 ровой фильтр 4, выход которого под- . соединен к первому входу вычислителя

5 отношения кодов. Выход аналого-цифр ового преобразователя 3 через последовательно соединенные цифровой синхронный детектор 6 и второй цифровой фильтр 7 подключен ко второму входу вычислителя 5 отношенйя кодов. Выход полосового фильтра 8 подключен к управляющему входу аналогового синхрон- ЗО ного детектора 1, а вход совместно с входом детектора подключен к входной клемме измерителя. Выход усилителя 2 через регулятор 9 коэффициента усиления усилителя подключен к управляю- 35 щему входу усилителя 2 и через последовательно соединенные фильтр 10 переменного напряжения и компаратор 11— к управляющему входу цифрового синхронного детектора 6. 40

Измеритель отношения переменных напряжений работает следующим образом.

На входную клемму измерителя поступает сигнал, представляющий сумму измеряемых сигналов. В аналоговом син- 45 хронном детекторе 1 осуществляется перенос спектра сигнала в область нижних частот путем перемножения сигнала на опорное колебание, выделенное в полосовом фильтре 8. В результате сиг-5О нал на выходе синхронного детектора 1 представляет собой сумму постоянной составляющей и переменной составляющей с частотой, равной разностной частоте входных сигналов. В усилителе 2 55 с помощью регулятора 9 осуществляется грубая нормировка суммарного сигнала в пределах рабочего динамического ди- апазона аналого-цифрового преобразо9 г вателя 3. После дискретизации в аналого-цифровом преобразователе .3 постоянная составляющая выделяется на выходе первого цифрового фильтра 4.

B цифровом синхронном детекторе 6 происходит перемножение суммарного сигнала на опорное колебание, образованное путем выделения в фильтре 10 переменного напряжения разностной частоты и формирования импульсной последовательности типа "меандр" на выходе компаратора 11. В результате перемножения на выходе цифрового синхронного детектора 6 имеется постоянная составляющая, пропорциональная амплитуде переменного сигнала. Эта постоянная составляющая выделяется во втором цифр".вом фильтре 7, идентичном фильт-, ру 4. Коды с выходов цифровых фильтров 4 и 7, соответствующие амплитудам измеряемых сигналов, поступают надва входа вычислителя 5 отношения кодов.

В вычислителе 5 формируется код, соответствующий отношению двух сигналов, который и поступает на выход устройства.

Регулятор 9 содержит диодный детектор 12, фильтр 13 нижних частот и усилитель 14 постоянного тока, последовательно соединенные между собой.

Регулятор 9 вырабатывает постоянное напряжение управления для регулиров-. ки коэффициента усиления усилителя 2, пропорциональное амплитуде входного сигнала.

Вычислитель 5 отношения кодов содержит сумматор 15, первый 16, второй 17, третий 18 и четвертый 19 блоки постоянной памяти и перемножитель

20. Первым входом вычислителя 5 отношения кодов является первый вход суматора 15, на второй вход которого поступает постоянный код с блока 19 постоянной памяти, равный отрицательному значению нормальной величины входного сигнала вычислителя, а выход с адресным входом первого блока

16 постоянной памяти, выход которого соединен с адресным входом второго блока 17 постоянной памяти. Вторым входом вычислителя 5 отношения кодов является адресный вход третьего блока 18 постоянной памяти, выход которого соединен с первым входом перемножителя 20, второй вход которого соединен с выходом второго блока 17 постоянной памяти, а выход является выходом вычислителя 5 отношения кодов.

3 1307359

Проиллюстрпруем работу вычислите- г ля 5 отношения кодов в измерителе отношения переменных напряжений. Из-за конечной "жесткости" системы регули- и рования коэффициента усиления усилителя 2 значения кода на выходе циф- P рового фильтра 4 канала постоянного. я напряжения равно

Х +

10 где Хо — номинальное значение кода;

Х вЂ” отношение кода от номинального значения.

Искомое отношение кодов равно

4 де А — код адреса;

Z, — содержимое ячейки по адресу A.

На адресный вход третьего блока 18 остоянной памяти поступает код с выхода цифрового фильтра 7 канала пееменной составляющей. Блок 18 постонной памяти выполняет роль функционального пр еобра зова теля, аналогич ного первому блоку 16 постоянной памяти, на выходе которого формируется код

А

У

Хо где А — код адреса; у — содержимое ячейки по адресу A. уо х хо+дх xî dx о 1+— хо где у — значение кода на выходе цифрового фильтра 7 переменного напряжения.

Разложив в ряд выражение (1), по- . лучим:

M = —, (— ) . (2) 25 к=о хо

Z = —, Xo где А — код адреса;

Z — содержимое ячейки по адресуА.

Выходной код первого блока 16 постоянной памяти поступает на адресный вход второго блока 17 постоянной памяти, выполняющего роль функционального преобразователя, на выходе которого формируется код

OO

Z =.Е А ко

Очевидно, точность вычисления отношения определяется числом с членов ряда °

Вычислитель 5 отношения кодов работает следующим образом.

На первый вход суматора 15 поступает код с выхода цифрового фильтра 4 постоянного напряжения, значение которого равно Х, на второй вход сумматора 15 поступает постоянный код с блока 19 постоянной памяти, значение которого равно / — хо /, при этом на

ВыхОде c aтОра фОрмируется кОд .paз 40 ности dx = Х вЂ” Хо, который в качестве кода адреса поступает на адресный вход первого блока 16 постоянной памяти, выполняющего роль функционального преобразователя, на выходе кото-45 рого формируется код

Коды с выходов второго 17 и третьего 18 блоков постоянной памяти поступают соответственно на первый и второй входы перемножителя 20, на выходе которого формируется искомое . отношение кодов.

Формула иэ обретения

Измеритель отношения переменных напряжений, содержащий усилитель, управляющий вход которого соединен с выходом регулятора коэффициента усиления усилителя, а выход — с входом регулятора, аналого-цифровой преобразователь, фильтр переменного напряжения и вычислитель отношения кодов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения сигналов, изменяющихся в широком динамическом диапазоне, он снабжен аналоговым синхронным детектором, полосовым фильтром, компаратором, первым цифровым фильтром, последовательно соединенными цифровым синхронным детектором и вторым цифровым фильтром, причем управляющий вход аналогового синхронного детектора подключен к выходу полосового фильтра, а через последовательно соединенные усилитель, аналого-цифровой преобразователь и первый цифровой фильтр подсоединен к первому входу вычислителя отношения кодов, выход усилителя через последовательно соединенные фильтр переменного напряжения и компаратор подключен к управляющему входу цифрового синхронного детектора, сигнальный вход которого подсоединен к выходу аналого-цифрового преобразователя, а выход второго цифрового фильтра подключен к второму входу вычислителя отношения кодов, входы аналогового синхронного детектора и полосового фильтра соответственно подключены к входным клеммам измерителя.

1307359

Составитель В.Скоморохов

Техред А.Кравчук Корректор А.Зимокосов

Редактор А.Ревин

Заказ 1627/44 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4j5

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