Устройство для получения калиброванных значений девиации частоты и определения коэффициента гармоник

 

Изобретение относится к радиоиэмерительной технике и может быть использовано для поверки измерителей девиации частоты и определения коэффициента гармоник. Цель изобретения - повышение быстродействия и расширение функциональных возможностей. Устройство содержит генератор 1 модулирующего напряжения, генератор 2 частотно-модулированного сигнала, образцовый измеритель 3 девиации частоты, первый пиковый вольтметр 4, поверяемый измеритель 5 девиации частоты, второй пиковый вольтметр 6, вычислительно-управляющий блок 7. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) 5 G 01 R 23/20, 23/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4646916/21 (22) 06.02.89 (46) 30.05.91, Бюл. М 20 (72) В.B.Áàáêèí, А.И.Колбасин и В.И.Огарь (53) 621.317 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 930142, кл. 6 01 и 23/20, 1982, Колбасин А.И. и др. рабочий эталон единицы девиации частоты ЧМ колебаний для стран-членов СЭВ. — Измерительная техника, 1986, % 1, с. 24 — 25. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КАЛИБРОВАННЫХ ЗНАЧЕНИЙ ДЕВИАЦИИ

ЧАСТОТЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИ Е НТА ГАРМОНИ К Ы 1652936 А1 (57) Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для поверки измерителей девиации частоты и определения козффициента гармоник. Цель изобретения — повышение быстродействия и расширение функциональных возможностей. Устройство содержит генератор 1 модулирующего напряжения, генератор 2 частотно-модулированного сигнала, образцовый измеритель 3 девиации частоты, первый пиковый вольтметр 4, поверяемый измеритель 5 девиации частоты; второй пиковый вольтметр 6, вычислительно-управляющий блок 7. 1 ил.

1652936 й„-ь|; «1, 5

Изобретение относится к радиоиэмерительной технике и может быть использована для поверки измерительной девиации частоты (ИДЧ) и определения коэффициента гармоник.

Цель изобретения — повышение быстродействия калибровки девиации частоты и определения коэффициентов гармоник и расширение функциональных воэможностей, На чертеже представлена структурная схема устройства, Устройство содержит генератор 1 модулиру1ощего напряжения, выход которого соединен с входами первого пикового вольтметра 2 и генератора 3 частотно-модулированного (ЧМ) сигнала, выход которого соединен с входами образцового ИДЧ 4 и поверяемого ИДЧ 5, выход которого соединен с входом второго пикового вольтметра

6, а также вычислительно-управляющий блок 7, который через двунаправленную информационно-управляющую шину соединен с кодовым управляющим входом генератора 1 модулиру1ощего напряжения и с кодовыми выходами образцового ИДЧ 4 и первого и второго пиковых вольтметров

2 и 6.

Устройства работает следующим образом.

Вычислительно-управляющий блок 7 выставляет на двунаправленную информационна-управляющую шину начальную кодовую комбинацию, которая, поступая на кодовые входы генератора 1 модулирующего напряжения, запоминается им, йосле чего генератор 1 модулирующего напряжения выдает на генератор 3 ЧМ-сигнала низкочастотный (НЧ) сигнал необходимой частоты и амплитуды. Амплитудное значение напряжения этого сигнала измеряется пиковым вольтметром 2, его кодовый эквивалент выдается вольтметром 2 на шину, с которой поступает в память вычислительно-управляющего блока 7, куда также по шине передается измеренное пиковым ИДЧ 4 значение девиации частоты на выходе генератора 3

ЧМ-сигнала, а с шины в вычислительно-управляющий блок 7 с кодовых выходов второго пикового вольтметра 6 передается амплитудное значение НЧ-сигнала с выхода поверяемого ИДЧ 5.

Пропорционально разности h. 4 — Ь | (гДе h. 1х — калибРУемое значение ДевиаЦии частоты); A fi — измеренное значение девиации частоты) изменяется кодовая комбинация, передаваемая па шине на входы генератора 1 модулирующега напряжения (ГМН), и процесс измерения и калибровки повторяется до тех пop,пока не выпалнится условие где д — задаваемый предел точности калибровки.

Таким образом в процессе калибровки девиации частоты накапливаются следующие массивы:

К1, K2 ... Kl где! = 1,2,3,..., Kl — коды, подаваемые на вход ГМН 1;

U1"", 012,... 011, где U1l — амплитудное значение напряжения на выходе ГМН 1, измеренное первым пиковым вольтметром 2;

611,Лf2,.„h,f;, где Л1 - пиковое значенИе девиации частоты, измеренное образцовым

ИДЧ 4;

021, 1.122,...U2l, где 02. — амплитудное значение напряжения на НЧ-выходе поверяемого

ИДЧ 5, измеренное вторым пиковым вольтметрам, Аппраксимируем полинам третьей степени; а) амплитудную характеристику ГМН 1

0, =о„ ;+а„k +a 1 где а11, а12, а1з — полиномиальные коэффициенты данного уравнения; б) модуляционную характеристику генератора 3 ЧМ-сигналов

2 3

6k; =а„0„; О„0 абаз И„,, где а21, а22, а2з — полиномиальные коэффициенты данного уравнения; в) демодуляционную характеристику поверяемого ИДЧ 5 ()2,=д„ ; „Ь,о„,, Ф где аз1, аз2, азз — палиномиальные коэффициенты.

Подставляя в уравнения данные из массивов, полученных в процессе калибровки, составляем системы уравнений, решая которые, находим полиномиальные коэффициенты, па которым вычисляются коэффициенты гармоник соответству ащих приборов.

Единственным ограничением для вычисления полиномиальных коэффициентов является необходимость иметь не менее трех шагов калибровки. Если же калибровка завершается менее чем за три шага, необходимо выполнить дополнительное (до трех) число измерений путем отклонения от откалиброванного значения девиации частоты в сторону уменьшения или увеличения, Для измерения коэффициента гармоник

ГМН 1 составляется система уравнений:

U, а<,к,+а, t<;.+а, к,, 1652936 решая которую, находим коэффициенты а11, аи, а1з и по ним определяем коэффициент гармоник ГМН 1:

К 1 0<2 ., ) (а„2. гм2 г д„ ) гмъ(4 д

ГМ ГМ2; ГМЗ( где Кгм(— коэффициент гармоник ГМН 1;

Кгь1г(— парциальный коэффициент второй гармоники;

Кг((з(— парциальный коэффициент третьей гармоники.

Для измерения коэффициента гармоник генератора 3 ЧМ-сигналов составляется система уравнений:

Ь2, = а«0„+ а„0 „.(-а„0 „;

2 з

Ь . a«Lf,2+ a« I-i«+ а, 0,2; ®

2 3

И; = а2,0„ +a„U< >a„01 ) решая котору:о, находим коэффициенты аг1, агг, an и по ним определяем коэффициент гармоник генератора 3 IM-сигналов:

a«, i a„ .= — — О, k .=- — Li г2 g g,, 1 1 г(з 4 а где Krri — коэффициент гармоник генератора 3 "IM-сигна(1ов;

Krrz(— парциальный коэффициент второй гармоники;

Кггз(-парциальный коэффициент третьей гармоники.

Для измерения коэффициента гармо, ник поверяемого ИДЧ 5 составляется система уравнений:

U 1 12 0 6fÇ

2 3

022 ад,ь|2+ 0 2 "2.(0316 1 а у (3) (о2 =0„6 ",++a 26L, а„61,, решая которую, находим коэффициенты аз1, азг, азз и по ним определяем коэффициент гармоник поверяемого ИДЧ 5: аз г, (азь

= — — га k го2 г а, (оз 4 д, ) (в "(.gg; где; где Кгд(— коэффициент гармоник поверяемого ИДЧ 5;

Кгдг(— парциал ьн ый коэффициент второй гармоники;

Кгдз(— парциальный коэффициент третьей гармоники.

Как следует из изложенного, величина коэффициента гармоник ГМН 1 не входит в систему уравнений (2) и, таким образом, на диапазон измеряемых коэффициентов гармоник генератора 3 ЧМ-сигналов не накладывается. Кроме того, поскольку при !

55 измерениях коэффициента гармоник генератора 3 "IM-сигнала не используется демодулятор ЧМ-сигнала, то расширяется полоса модулирующих частот, в которой возможнс измерение. Единственное ограничение остается за счет полосы модулиру(ощих частот образцового ИДЧ, однако она, как правило, шире полосы модулирующих частот демодулятора ЧМ-сигнала.

Таким образом, предложенное устройство позволяет повысить быстродействие и расширить функциональные возможности за счет одновоеменного с процессом калибровки девиации частоты измерения как суммарного коэффициента гармоник, вносимого измерительным трактом, так и отдельных составляющих суммарного коэффициента гармоник, вносимых генератором модулирующего напряжения, генератором !M-сигнала и поверяемым измерителем девиации частоты, а также за счет расширения пределов измерения коэффициента гармоник благодаря инвариантности результатов измерения коэффициента гармоник генератора

ЧМ-сигнала по отношению к нелинейным искажениям, вносимым в тракт генератором модулирующего напряжения, за счет расширения диапазона модулирующих часто( благодаря отсутствию ограничений, накладываемых полосой пропускания демодулятора ЧМ-сигналов.

Формула изобретения

Устройство для получения калиброванных значений девиации частоты и определения коэффициента гармоник, содержащее последовательно соединенные генератор модулирующего напряжения, генератор частотно-модулированного сигнала и поверяемый измеритель девиации частоты, а также образцовый измеритель девиации частоты, вход которого соединен с выходом генератора частотно-модулированного сигнала, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения функциональных возможностей, в него введень первый и второй пиковые вольтметры и вычислительно-управляющий блок, который через двунаправленную информационно-управляющую шину соединен с кодовым управляющим входом генератора модулирующего напряжения и выходами образцового измерителя девиации частоты, первого и второго пикового вольтметра, вход которого соединен с выходом поверяемого измерителя девиации частоты, а вход первого пикового вольтметра — с выходом генератора модулирующего напряжения.