Способ калибровки амплитудных шкал измерительных приборов

 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано при калибровке вольтметров, анализаторов цепей и осциллографов. Цель - расширение частотного диапазона калибруемых приборов. Суть способа состоит в следующем. Импульсным сигналом с выхода генератора 5 сигналов фиксированной частоты осуществляют амплитудную модуляцию сигнала генератора 1 сигналов заданной частоты с помощью модулятора 2, после чего фильтруют его с помощью полосового фильтра 3. С помощью блока 7 управления и формирователя 6 импульсов получают две импульсные последовательности с различными скважностями, которые подают на измерительный прибор 4. Фиксируют показания измерительного прибора 4, определяют их разности и сравнивают с расчетной. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ.

СОЦИАЛИСтИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

44 А1 (19) (11) (s1) 4 < 01 R 35/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4308507/24-21 (22) 27.07.87 (46) 30.11.89 ° Бюл. 8Г 44 (72) А.М.Грачев (53) 621.317.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 155859, кл. G 01 R 35/00, 1960.

Авторское свидетельство СССР

N 756328, кл. G 01 R 35/00, 1978. (54) СПОСОБ КАЛИБРОВКИ АМПЛИТУДНЫХ

ШКАЛ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ (57) Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано при калибровке вольтметров, анализаторов цепей и осциллографов. Цель - расширение частотного

2 диапазона калибруемых приборов. Суть способа состоит в следующем. Импульсным сигналом с выхода генератора 5 сигналов Фиксированной частоты осуществляют амплитудную модуляцию сигнала генератора 1 сигналов заданной частоты с помощью модулятора 2, после чего фильтруют его с помощью полосового Фильтра 3. С помощью блока 7 управления и формирователя 6 импульсов получают две импульсные последовательности с различными скважностями, которые подают на измерительный прибор 4. Фиксируют показания измерительного прибора 4, определяют их разность и сравнивают с расчетной. 2 ил.

1525644 ч

А = Е

Ти. где Е - амплитуда сигнала заданной частоты.

Расчетная разность показаний прибора ра вна

< ("и

Е т

Т, Сравнивая экспериментальную и расчетную разности показаний определяют

55 масштаб шкалы прибора, т.е. производят его калибровку.

На фиг.1 изображена функциональная схема устройства для осуществления

>1зоЬретение относится к радиоизмер 1тельной технике и может быть использ вано при калибровке амплитудных шкал и мерительных приборов таких, как ваттм тры, вольтметры, измерительные приемники, анализаторы спектров, анализаторы цепей, осциллографы и т.д.

Цель изобретения — расширение част 1тного диапазона калибруемых приборов .

Сущность способа состоит в следуюЩ М °

Формируют сигнал заданной частоты на которой проводится калибров- 15 к амплитудной шкалы прибора, и сигнал ф ксированной частоты 1,1„ из которого ф рмируется последовательность прямоу ольных импульсов.

Импульсным сигналом осуществляют а плитудную модуляцию сигнала заданн и частоты, после чего выделяют (ильтруют) сигнал заданной частоты и индицируют его на шкале прибора.

Изменяя скважность импульсного с гнала, получают две импульсные посл довательности со скважностями. равными В,= > /Тц и В = ц /Т, где а „ и Pi, ч — длительности импульсов первой и второй последовательности; Т =1/f — и риод следования импульсов. На индик торе по амплитудной шкале фиксируют показания прибора и определяют их разнрсть.

Зная коэффициент амплитудной модуляции, определяют расчетную разность показаний измерительного прибора. В т м случае, когда амплитудная модуляция осуществляется с коэффициентом модуляд и, равным M=1 (т.в. происходит импульсная модуляция или манипулирование), амплитуда гармоники на заданной частоте (при условии, что f> « f>z<)

pea âíà предлагаемого способа;на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит генератор 1 сигналов заданной частоты, модулятор

2, полосовой фильтр 3, измерительный прибор 4, генератор 5 сигналов фиксированной частоты, формирователь 6 импульсов и блок 7 управления.

Выход генератора 1 соединен с первым входом модулятора 2, выход которого через полосовой фильтр 3 подключен к входу измерительного прибора 4.

Выход генератора 5 подключен к сигнальному входу Формирователя 6, к управляющим входам которого присоединены выходы блока 7 управления. Выход формирователя 6 подключен к второму входу модулятора 2.

Устройство работает следующим образом.

С выхода генератора 5 сигналы фиксированной частоты f поступают на вход формирователя 6 импульсов. Формирователь 6 вырабатывает последовательность импульсов, следующих с фиксированной частотой и имеющих заданную скважность (Фиг.2а) . Заданная скважность устанавливается соответствующим кодом скважности, поступающим с блока 7 управления.

Импульсный сигнал Формирователя 6 поступает на второй вход модулятора

2, работающего в ключевом режиме. На первый вход формирователя 2 поступает сигнал генератора 1 с заданной частотой f д (фиг.2б). С выхода Формирователя 6 снимается модулированный по амплитуде сигнал с несущей частотой (фиг.2в) .

Амплитуда гармоники выходного сигнала модулятора 2 на частоте 1 равна

А = )да + Св (3) т где B=lim- S(t)cos2iif tdt; (4) о

Т вЂ” с т

C=lim-)S(t) sin2 iaaf, tJt» (5)

1 1 т о

Т оо где S(t) — функции, описывающая выходной сигнал модулятора 2 (фиг.2в) .

Представляя, что на первый вход модулятора 2 поступает сигнал U,„„(t) генератора 1, получим:

U>„(t) = Е cos 2 sf „,„ t, (6) 5 15256 где Š— амплитуда сигнала U „(t), и, что T=kT„ получим выражение для В, равное ктц

 — lim - Б(t) cos2«f> t4t

1, 1( т,к. 1 о нТ„ с„

К вЂ” lim, cos2nf> сне (7> 10 ц К-эх n=-o

Ьтц

После преобразования получим:

К ц К в = --2- + -------. (8)

15 н ц ЗОА

В том случае, когда частота f, A много больше фиксированной частоты Е,, то

fop >> е(р — — —., (9)

1 20

Lt откуда следует, что Тц f, * > 1 и, следовательно, вторым членом в выражении (8) можно пренебречь.

Проводя аналогичные вычисления вы- 25 ражения (5) получим, что при ад ф

С ъ.О, откуда следует, что амплитуда гармоники сигнала модулятора 2 на частоте й,, равна л

А=В=Е --. (10)

Т

Настраивая полосовой фильтр 3 на частоту Е, получают на амплитудной 35 шкале измерительного прибора 4 точку, соответствующую заданной в этот, момент скважности.

После этого изменяют скважность импульсов формирователя б и получают 40 на шкале измерительного прибора 4 вторую точку.

Используя зависимость (10) определяют расчетную разность значений данной гармоники, соответствующую зафиксированному на шкале размаху показаний. Далее по отношению расчетной и экспериментально полученных раЗнос44 6 тей определяют масштаб шкалы калибруемого прибора.

Таким образом, использование предлагаемого способа расширяет диапазон частот при калибровке амплитудных шкал измерительных приборов. Это обусловлено тем, что в отличие от прототипа, где диапазон частот ограничен частотой, на которой фронты импульсов сравнимы с их длительностью, в предлагаемом способе импульсные последовательности формируют на низкой частоте.

Это позволяет пренебречь длительностью импульсов и считать импульсы прямоугольными. При амплитудной модуляции с коэффициентом модуляции, равным единице, форма радиоимпульсов прямоугольная и не зависит от значения заданной частоты, что обуславливает высокую точность расчета и больший по сравнению с известным способом диапазон частот калибровки.

Формула изобретения

Способ калибровки амплитудных шкал измерительных приборов, включающий формирование сигналов заданной частоты, создание двух импульсных последовательностей с разными скважностями, выделение в обоих случаях гармоники на заданной частоте и индикация ее, измерение разности показаний, определение по зависимости амплитуды гармоники от скважности импульсов расчетной разности значений и определение масштаба шкалы относительно расчетной по экспериментально полученным разностям, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона частот калибруемых приборов, перед выделением гармоники на заданной частоте дополнительно формируют сигналы фиксированной частоты, из которых формируют импульсные последовательности данной частоты, которыми производят амплитудную модуляцию сигнала заданной частоты.

1525644

Я

Составитель А.Заборня

Редактор А,Ревин Техред А.Кравчук Корректор О.Ципле

Заказ 7221/42 Тираж 714 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

«

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород., ул.Гагарина, 101