Способ измерения фазового инварианта тригармонического сигнала

 

Изобретение относится к электроизмерениям и предназначено для исследования диспергирующих сред методом прозвучивания с помощью тригармонического сигнала. Цель изобретения - повышение точности измерений. Метод включает выделение гармонического сигнала несущей частоты, дополнительно выделяют бигармонический; сигнал с частотами боковых составляющих тригармонического сигнала, формируют два вспомогательных сигнала Vi, V2 разных частот , с помощью которых преобразуют гармонический и бигармонический сигналы в сигналы соответствующих промежуточных частот с последующим преобразованием их в сигналы Ui , Ua, частоты которых равны соответственно удвоенной промежуточной частоте гармонического сигнала и сумме промежуточных частот составляющих бигармонического сигнала, перемножают сигналы Ui, IJ2 выделяют квадратурные компоненты Уз. U4 спектральной составляющей огибающей результирующего сигнала на частоте 2 од-ОД. величину в фазового инварианта определяют по формуле 0 0,5arctgU4/U3. И

союз соВетских социАлистических

РЕСПУБЛИК (м)э G 01 R 23/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4771093/21 (22) 14.12.89 (46) 15.11.92; бюл. Q 42 (71) Нижегородский научно-исследовательский радиофизический институт (72) А.И.Чикин, В.А.Шемагин и И.В.Шейнфельд (56) Акустический журнал, т. XXXI, вып. 6, 1985, с. 796. (54) СПОСОб ИЗМЕРЕНИЯ ФАЗОВОГО

ИНВАРИАНТА ТРИГАРМОНИЧЕСКОГО

СИГНАЛА (57) Изобретение относится к электроизмерениям и предназначено для исследования диспергирующих сред методом проэвучивания с помощью тригармонического сигнала.

Цель изобретения — повышение точности измерений. Метод включает выделение гармонического сигнала несущей частоты, доИзобретение относится к способам измерения электрических и магнитных величин и предназначено для получения количественной оценки дисперсионного параметра диспергирующих сред при исследовании их методом прозвучивания с помощью тригармонического сигнала. а также для определения вида модуляции сигнала.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Это обеспечивается за счет разделения тригармонического сигнала на сигналы несущей частоты оъ и бигармонический сигналсчастотами аи, (а боковыхсоставляющих, что позволило исключить погрешность измерений, связанную с неидеальным разделением компонент при,, Ы,, 1775680 А1

c < полнительно выделяют бигармонический сигнал с частотами боковых составляющйх тригармонического сигнала, формируют два вспомогательных сигнала V>, Ч2 разных частот, с помощью которых преобразуют гармонический и бигармонический сигналы в сигналы соответствующих промежуточных частот с последующим преобразованием их в сигналы Ut, th, частоты которых равны соответственно удвоенной промежуточной частоте гармонического сигнала и сумме промежуточных частот составляющих бигармонического сигнала, перемножают сигнал ы 01, Uz выделя ют квадратурные компоненты 0з, 04 спектральной составляющей огибающей результирующего сигна-. ла на частоте 2 аз — м, величину

О фазового инварианта определяют по формуле 0- 0,5arctg04/03. различии амплитуд боковых составляющих тригармонического сигнала.

На чертеже представлена структурная система устройства для реализации спасо- 4 ба. 4

Устройство содержит соединенные по (Л входам полосовой фильтр 1 и режекторный Q фильтр 2. Выход полосового фильтра 1 через р последовательно соединенные смеситель 3, полосовой усилитель 4, квадратор 5 и полосовой усилитель 6 подключен к первому входу блока 7 измерения. Выход режекторного: ф фильтра 2 через последовательно соединен- в ные смеситель 8, полосовой усилитель 9, квадратор 10 и полосовой усилитель 11 подключен к второму входу блока 7 измерения.

Выход генератора 12 вспомогательного сигнала подключен к опорному входу смесите1775680 ля 3 и к первому входу смесителя 13. Выход генератора 14 вспомогательного сигнала подключен к опорному входу смесителя 8 и к второму входу смесителя 13, выход которого через последовательно соединенные полосовой усилитель 15, квадратор 16, полосовой усилитель 17 и квадратурный фазовращатель 18 подключен к третьему входу блока 7 обработки, четвертый вход которого соединен с выходом полосового усилителя

17.

Работает устройство следующим образом.

На вход устройства поступает тригармонический сигнал

E(t) - Ео(Ф) + Еф) + Еф) - Аф(1)сов Фо +

+ А1()соз Ф1+ Аф)соз Фг . С помощью полосового фильтра 1 осуществляют выделение гармонического сигнала Ео несущей частоты Фо, С помощью режекторного фильтра 2 выделяют бигармонический сигнал Е1 + Ег с частотами йИ =йЪ вЂ” И; йа =.сОь+Я боковых составляющих тригармонического сигнала. С помощью генератора 12, 14 формируют два вспомогательных сигнала Vq, Чз частотами са,и oil соответственно.

С помощью смесителей 3. 8 и полосовых усилителей 4, 9 преобразуют сигналы

Ео и E1+ Ez в сигналы Ез и E4+ Eg частот йЪ аз и йп +04, щ йа соответственно.

С помощью квадраторов 5, 10 и полосовых усилителей 5, 11 преобразуют сигналы Ез, Е4 + Ев в соответствующие сигналы U>,Озсчастотами 2(ао+ иа) и (йи+ ee)+(ce+ é4) =2 (eo +йц), соответственно.

С помощью блока 7 измерения осуществляетая перемножение сигналов U>. Uz u выделение квадратурных компонент Оз, U4 спектральной составляющей огибающей результирующего сигнала на частоте

2 { йв — йЧ ) . Кроме того, в устройстве формируются сигналы Чз и Ча.

Сигналы Чз, Ча формируют следующим

5 образом: осуществляют преобразование сигналов генераторов 12, 14 в сигнал разностной частоты с помощью смесителя 13 и полосового усилителя 15. Сигнал после усилителя 15 преобразуется в сигнал удвоен10 ной частоты, который затем выделяется и усиливается с помощью полосового усилителя 17. Сигналы с выходов полосового усилителя 17 и квадратурного фазовращателя

18 равны, соответственно, Чз, V4.

15 Величина фазового инварианта Оопределяется по формуле

0=0,5 arctg

04

Оз

Э

Формула изобретения

Способ измерения фазового инварианта тригармонического сигнала с равноотстоящими частотными составляющими, 25 включающий выделение гармонического сигнала несущей частоты, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности, дополнительно выделяют бигармбнический сигнал с частотами боковых составляющих

30 тригармонического сигнала, формируют два вспомогательных сигнала V> и Vz разных частот, с помощью которых преобразуют гармонический и бигармонический сигналы в сигналы соответствующих промежуточных

35 частот с последующим преобразованием их в сигналы 01 и U2, частоты которых равны соответственно удвоенной промежуточной частоте гармонического сигнала и сумме промежуточных частот составляющих би40 гармонического сигнала, перемножают сигналы U> и Uz и измеряют фазу спектральной сОставляющей результирующего сигнала на удвоенной разностной частоте сигналов V> и Ч2, пропорциональную фаэовому инвари"5 анту тригармонического сигнала.

1775680

Составитель А,Орлов

Техред М.Моргентал

Корректор ЙХупица

Редактор

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

Заказ 4032 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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