Способ определения нелинейных искажений в электрической цепи

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения нелинейных искажений в электрической цепи. Цель изобретения - повышение точности измерения - достигается путем устранения ошибок, возникающих при измерении выходного напряжения цепи из-за ее инерционности. Устройство, реализующее способ, содержит управляемый генератор 1, аналого-цифровой преобразователь 2,-вычислитель 3, индикатор 4, электрическую цепь 5. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (! I) (51)5 G 01 R 23/20

ГОсудАРстВЕнный кОмитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР /

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4637059/21 (22) 12.01.89 (46) 30.06.91. Бюл. f4 24 (71) Новосибирский электротехнический институт и Бердское специальное конструкторское бюро (72) В.И. Кушнир, А.Г, Вострецов, В.l0. Сартаков и А.П. Казанцев (53) 621.317(088.8) (56) Метрология, стандартизация и измерения в технике связи, Под ред. Б.П. Хромого.

М.: Радио и связь, 1986. с. 222-283.

Авторское свидетельство СССР

М 1215059, кл. G 01 R 27/28, 1986. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ И СКАЖЕ НИЙ В ЭЛ Е КТРИЧЕС КОЙ

ЦЕПИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения нелинейных искажений в элек- трической цепи. Цель изобретения — повышение точности измерения — достигается путем устранения ошибок, возникающих при измерении выходного напряжения цепи иэ-эа ее инерционности. Устройство, реализующее способ, содержит управляемый генератор 1, аналого-цифровой преобразователь 2,-вычислитель 3, индикатор 4, электрическую цепь 5. 1 ил.

1659897

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для

onðåäåëåHèÿ нелинейных искажений в электрической цепи, Цель изобретения — повышение точности измерения нелинейных искажений в инерционной электрической цепи.

На чертеже приведена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит управляемый генератор 1, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2, вычислитель 3, индикатор 4, соединенные между собой через общую шину. Управляющий выход генератора 1 соединен с управляемым входом АЦП 2, выход генератора 1 является выходом устройства, аналоговый вход АЦП 2 является входом устройства, При измерении вход электрической цепи 5 соединен с выходом устройства, выход цепи 5 соединен с входом устройства.

Способ осуществляется следующим образом.

По сигналу вычислителя, задаваемому по общей шине, генератор 1 подает на вход измеряемой электрической цепи 5 последовательность из прилегающих друг другу прямоугольных импульсов напряжения ок (k=1, 2, ..., !) одинаковой длительности AT c амплитудами, распределенными по гауссовскому зэкору с нулевым средним значением. В моменты окончания каждого входного импульса по сигналу с управляющего выхода генератора 1 АЦП 2 производит измерение напряжения на выходе электрической цепи 5. Результат каждого из измерений АЦП 2 в цифровом коде передает по общей шине в вычислитель 3, где кроме того с6держится введенная заранее информация о значениях напряжений каж-. дого из входных импульсов, поступивших на вход измеряемой цепи 5 с выхода генератора 1, а также о длительности AT этих импульсов. В вычислителе 3 после измерения выходного напряжения в момент окончания последнего входного импульса производится расчет нелинейных искажений измеряемой электрической цепи, Расчет производится е следук)щей последовательности.

По заданным входным uk и измеренным выходным уК напряжениям определяют коэффициенты а1, аг...Ä am, Ь1, b2, ..., bm В известных соотношениях;

yk=a1yk-1+ агут-1 + ... +amyk-1 +b1 uk+b22, m

«и К + „. +bmuk, (1) п1 —, =1,2, ..., !, УО=р !

Коэффициенты определяют по формуле

Cl= (g Zk Zk) g /г Zk, (2)

k =1 k =1

Э

m 2 m T.

zk=(yk — 1, yk — 12, "yk 1 Uk ok " о! )

a= (a1, аг, ..., am, b1, Ьг...., bm);

Т вЂ” символ транспонирования вектора, Затем определяют характеризующие нелинейные искажения цепи коэффициенты гармоник для входных гармонических сигналов по формуле

Г 2" kk kk 24 k2kk- 2 g 2" лл !,,- — (; k) 2 5 — М) -- (P "JkkkЮ вЂ” М) (3)

К г !

2п 2л (, )kkСО6 — kI + n (, 1) Ь!Π— k)

И.i»- k 0%I

ГДЕ yO=O; УК=а1У1 -1+аг УК-1+ ...+amyk-1 +

2 П1

b1Acos(2 л Л Т k)+b2 А сов(12л!БАЛТ) + „.

+bm(Acos(2 л fk A)T);

k=1,2,...,2n; А,f — амплитуда и частота входного сигнала соответственно; и =- —, ЛТ((—

В числителе формулы (3) величина первого слагаемого под знаком корня с точностью до множителя равна мощности суммарного колебания на выходе измеряемой цепи. Величины второго и третьего слагаемых представляют собой возведенные в квадрат коэффициенты дискретного преобразования Фурье выходного колебания и в сумме дают с точностью до того же множителя мощность первой гармоники частоты f в выходном колебании. Суммирование отсчетов в формуле (3) производится на интервале второго периода входного колебания (k=n+++n), при этом первый период входного колебания (k=1,ï) используется для установления процесса нэ выходе цепи, 4р Аналогичным образом, видоизменив лишь выражение (3), могут быть определены интермодуляционные искажения цепи.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить точность измерения нелинейных искажений в электрической цепи благодаря учету ее инерционности.

Формула изобретения

Способ определения нелинейных искажений в электрической цепи, заключающийся в формировании сигнала изменяющейся амплитуды на входе этой цепи и измерении выходного сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, входной сигнал формируют в виде последова -5 тельности прилегающий друг к другу прямоугольных одинаковой длительности вТ импульсов напряжения с амплитудами, распределенными по гауссовскому закону с нулевым средним значением, измеряют напряжение выходного сигнала в моменты

1659897 где уо=0; у =а у - +а ук-> + ...+а у -1 +

biAcos{2 лМ Т +Ь А сов(12д ДТ) + ...

+bm(Acos(2 m fk h,Ì) Составитель А.Дворников

Редактор Е.Зубиентова Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор С.Черни

Заказ 1841 Тираж 436 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101 времени, соотетствующие моментам окончания каждого входного импульса, определяют по заданным входным и измеренным выходным напряжениям коэффициенты а1, ат, ..., am, b), Ь, ..., bm, а коэффициенты гармоник, характеризующие нелинейные искажения цепи, определяются по формуле йл (2л л 2 g йл л — g„- (Q )„CO5 k) --(Q gg5ir) )

k m< " kin<

k tltl

К =

r л

k51h 1) и

k=1,2,...,2n;

А,f — амплитуда и частота входного сигнала

10 соответственно; и =; ЛТ<< —; 2m l

1 . 1.