Патент ссср 155350

 

Ел асс G 0 I h; 42s № 155350

CC CIQllVICAHVIE l4905PETEHMH

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Лодписная группа Л8 180

Ю. H. Цветов

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДИСПЕРСИИ

Заявлено 3 мая 1962 г. за М 776639726-24 в Комитет ио делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Оиубликовано в «Бюллетене изобретений и товарных знаков» М 12 за 1963 г.

Г - !

Г(ь) = — е г -, где 2L -а — полный средний квадрат шумового напряжения.

Известны способы измерения дисперсии в генераторах инфранизкочастотных электрических флюктуаций, работающих на основе преобразования спектра и содержащих на выходе первичного источника шума детектора. Однако измерения таким способом длятся продолжительное время. Линейность же шкалы измерительного прибора не обеси еч и в а ется.

В предлагаемом способе уменьшение времени измерения и получ нне линейности шкалы измерительного прибора достигнуто детектированием выходного cvãíàëà первичного источника и измерением на выходе детектора постоянной составляющей шума.

На чертеже изображена блок-схема генератора инфраннзкочастотных электрических флюктуаций, поясняющая описываемый способ.

Первичный источник шума 1 генерирует шумовое напряжение с равномерным спектром, простирающимся от низки. . до высоких частот.

С помощью резонансного усилителя 2 из этого спектра вырезастсч узкая полоса частот шириной 10 — 20 кгпв. Шумовое напряжение, действующее на выходе усилителя 2, детектируется безынерционным детск.ором 3, снабженным регулятором - уровня выходного напряжения.

На выходе детектора 3 будет деиствовать шумовое напряжение. имеющее распределение на реле вида

2 № 155350

Дисперсия V - вычисляется как разность мехкду 2U и квадратом постоянной составляющей U и определяется по формуле

U - = 0,43 Ь"-,. (2) Зная закон распределения W (U), постоянную составляющую определяют из уравнс«ия

U= (Uw и)du= и,)à —. о (3) Учитывая, что в пределах частотной характеристики Кф(/) формирующего фильтра 5 спектр G(f), определяемый формулой (f) =- -. (4) т (где q= — =1), практически равномерен, можно записать для дисперсии U - y на выходе фильтра 5:

u - = 2 г cira) Ir к -, r f) df.

Усилитель 6 постоянного тока и катодный повторитель 7 постоянного тока являются безынерционными по отношению к флюктуациям на выходе фильтра 5. Поэтому эффективное значение переменной составляющей U на выходе генератора можно получить, извлекая корень из обеих частей равенства (5) и умножая на коэффициенты передачи

К и К усилителя 6 и катодного повторителя 7:

$ Кф(f) df

Ч / U- .r-,.

U= КК,К / () (6) U - — .= — -- (U) -, Подставив это значение U - - в выражение (6), получим окончательно: и=и).кк,1/ " к п, п-=Iк-,„,у) .

При постоянных коэффициентах К1, К, т, q, К и П эфсрективпое значение перемен)юй составляющей флюктуаций Ь на выходе пропорциона 7blr0 постоин11011 сОстав,1ЯIощей Ь II 3 выходе детектОРа 3. Бел11чицу U можно легко измерить при помощи, àãíèòo7,rerròpè1сского прибора со входным сопротивлением порядка 200 ко.11.

Стабильность вели 1ины т и д составляет 2))1), что значительно уменьшает их влия).ие на точность измерения. Коэффициенты К, К1 Ir

К2 могут имсть стабильность порядка 0,5%. Вел1 и на П по стабильЗдесь величину U - - мокино, польз,ясь формулами (2) и (3), выразить через постояrп1х ю состав IsrrorLIyro { Irarrpsrsr,!)>ц U и (будет пе ниже 8 — 10%.

Если проградуировать магнитоэлектрический прибор 8 при на:>большем значении П „ „,, то получится вполне определенная цена деления шкалы этого прибора. Но при смене фильтра 6 величина е"0 шумовой полосы может изменяться. Соответственно изменится и коэффициент пропорциональности между величинами 1 и (, а следовательно, и цена деления шкалы прибора 8.

Для сохранения постоянной цены деления прп изменении вели ш>>ы П следует изменять усилие К усилителя 6 так, чтобы произведение

11П оставалось постоянным и равным произведеник) К „„„П»,>„т, справедливому для принятой цены деления. Требуемая зависимость

К(П) имеет вид: () >>I>>> >>>>/ C

К П

П (8) Нужную величину K(ll) в усилитсле 6 устанавливак>т регулятором 9 усиления. Этот регулятор можно проградуировать непосредственно в величинах П (1) соответственно формуле (8). Величину П легко вычислить при помощи планиметра на графике К;, (1). Регулятором усиления следует пользоваться всякий раз при смене фильтра 5, устанавливая и фиксируя его на нужном делении.

Для установки требуемой величины постоянной составляющей E

«ред cltoTj)cH pPI iH)Op 10 (Bhiiio.!H Hilblli, например, в в>>де потенцпометра, изменяющего напря)кение на соединенных вместе пентоднои и экранной сетках лампы, на которой может быть собран катодный повторитель 7 постоянного тока). Для измерения Е можно пользоваться тем )ке прибором 8, Iя ранее вс t::t÷HHB U, но переменная составляющая шума на выходе коммутирующего устройства была бы полностью устранена. Для этого (одновременно с подклю !еIIHP)I I7plIoop3 8 H2 Bhlxog BPHPpBTOpB) HEj)Ek 710>i !0T B..o I .0.>IAIA тпр) IoILIPI o x cTpoiIcTBB 11 HB Bh!xOQ фи,ibTp3 12 низкой >12cTÎTbl, при !10)!OiliHI переключателя 18 в поло)ке!!ие 14. Фильтр 12 должен иметь единичный коэффициент передачи Ito постоянному току (например, последовательный ЕС фильтр) и постоянную времени. равную О.1 сок, >то обес>)еч>!—

Гает, с Одной cTOpoHbl, достато IHO хорош) ю фильтр аци >О (так !,я >; спектр на выходе детектора 8 простирается от нуля до 10 — 20 «а>(), и с другой — быстрое установление стрелки прибора 8.

Установку измерения напряжений U u E на выходе производят г следующем порядке. Сначала устанавливают вели шну U регулятоРо >! 4, в 1(B>IBcTBP I(oTQPOI )10)KET c,)) ж>>ть iIQTPIRQIIOKIPТ;),. BHл>оченный

il неHb HBI р) BKII оезынерцпо«ного 7PTектора 8 (первиI!0>!3)ель 18 на>. :одится в поло)кении 1)д). Затем переводят переключатель 18 в положение 14 и регулятором 10 устанавливают нужную величину E. Установив Е, переключатель 18 возвраща>от в по)îæåH !е 1;), после >его цикл установки и измсрения U и Е повторяется.

Описанный способ измерения дисперсии может быть пспользова>! для измерения дисперсии в генератора с преобразованием спектра. № 155350

Предмет изобретения

Способ измерения дисперсии в генераторах инфранизкочастотных электрических флюктуаций, работающих на основе преобразования спектра и содержащих на выходе первичного источника шума детектор, о т л и ч à Io шийся тем, что, с целью уменьшения времени измерения и получения линейности шкалы измерительного прибора, детектируют выходной сигнал первичного источника и измеряют на выходе детектора постоянную составляющую шума, пропорциональную эффективному значению переменной составляющей инфранизкочастотных флюктуаций на выходе генератора.

Крi r;

Составитель В. С. Козлов

Редактор Л. Г. Герасимова Текрсд А. А. Камышникова Корректор М. И. Эльмус

Поди. к псн. 10, Т111 63 г. Формат бум 70 ";1081/1в Объем 0,26 изд. л.

Заказ 2067/7 Гпракк 100 Цена 4 кон.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делзз изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4.

Типография, пр. Сапунова, 2.