Устройство для измерения коэффициента нелинейных искажений

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Совэ Советскил

Содиалистическил республик

N C: ЮЗЩУ в1А?ЕНТНОтяяявяясяяя 1"

ВИВМОТЕМ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Кл. 21е, 11/20

Заявлено 05.II.1968 (№ 1216196/18-10) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 04.VI.1969. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 10.XI.1969

МПК 6 Оlг

УДК 621.317.353.1(088.8) комитет ло делам иоебретеиий и открытий ори Совете Миииетров

СССР

ABT0pbl изобретения E. Д. Колтик, Е. И, Коровкин, В П. Пиастро и А. Д. Хантель

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА

НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ

30

Изобретение относится к области электрических измерений и предназначено для измерения коэффициента нелинейных искажений.

Известные устройства для измерения нели-. нейных искажений, содержащие усилигель, сумматор, среднеквадратичный вольтметр и фильтры нижних частот, имеют сравнительно невысокую точность и ограниченные пределы измерения для инфранизких частот.

Предлагаемое устройство позволяет расширить пределы измерения в область инфранизких частог и повысить точность за счет того, что оно снабжено вычислительной моделирующей цепью, выполненной из последовательно включенных фазоинвертора и двух интеграторов, охваченных обратной связью, при этом вход фазоинвертора через формирователь импульсов подключен к двухпозиционйому переключателю, а выход одного из интеграторов подсоединен к входу делителя напряжения.

На чертеже представлена блок-схема устройства для измерения коэффициента нелинейных искажений.

Устройство содержит вольтметр для измерения действующего значения напряжения, формирователь 2 прямоугольных импульсов (триггер Шмитта), фазоинвер гор 8, интеграторы 4 и 5, цепь обратной связи б, делитель напряжения 7, сумматор 8, двухпозиционный переключатель 9.

Принцип измерения коэффициента нелинейных искажений заключается в следующем.

Сначала исследуемое напряжение У„через переключатель 9 (позиция а) подается на

5 вольтметр и измеряется действующее значение напряжения

1 = l U + й+ Л+.

Затем переключатель 9 переводится в поло10 жение б, и с помощью того же вольтметра l измеряется значение гармонических составляощих

), Ц2+Ц2+U2+

15 Далее вычисляется коэффициент нелинейных искажений Ку по формуле

17 г2+ 3+ /4+ Х

20 1 1+ 2+ 3+

/ где U — напряжение основной частоты;

U2, U3, U4... — напряжение второй, третьей, четвертой и т. д. гармоник;

Х, У вЂ” действующее значение гармонических составляющих и всего исследуемого сигнала соответственноо.

Устройство работает следующим образом.

245203

Исследуемое напряжение /„подается на вольтметр 1, измеряющий действующее значение напряжения. При первом измерении переключатель 9 находится в положении а. 3атем он переводится в положение б. При этом исследуемый сцгнал подводится к формирователю 2 прямоугольных импульсов напряжения и к одному из входов сумматора 8. На другой вход сумматора 8 через последовательно соединенные фазоинвертор 8, интеграторы 4, 5 и делитель напряжения 7 подается напряжение с частотой первой гармоники, причем амплитуда этого напряжения равна амплитуде основной составляющей исследуемого сигнала, а фаза сдвинута по отношению к ней на 180 .

Этот фазовый сдвиг осуществляется формирователем 2. Фазоинвертор 8, интеграторы 4, 5 и цепь обратной связи б образуют генератор с самовозбуждением, частота выходного напряжения которого равна частоте первой гармоники, так как синхронизация генератора осуществляется выходными импульсами формирователя прямоугольного напряжения. Генерация обеспечивается благодаря тому, что суммарный фазовый сдвиг между входными и выходными напряжениями генератора, который представляет собой вычислительную моделирующую цепь, составляет

фи+ (и — 1+я>и — 2 = 180+90+90= ЗбО, где <рф„— сдвиг фазы в фазоинверторе 8;

<р i — сдвиг фазы в интеграторе 4; — сдвиг фазы в интеграторе 5.

Для исключения паразигных набегов фазы в системе преобразования напряжения в схемах фазоинвертора 8 и интеграторов 4, 5 могут быть предусмотрены фазочувствительные элементы, позволяющие производить регулировку фазы в небольших пределах. Первая гармоника уравнивается по амплитуде с помощью делителя напряжения 7.

Таким образом, на выходе сумматора 8 отсутствует первая гармоника, и на вход вольтметра 1 поступает сигнал, представляющий собой сумму гармоник, начиная со второй.

Применение в данном устройстве формироваlO теля (триггера Шмитта), обеспечивающего изменение фазы первой гармоники на 180 и последовательно включенного с двумя интеграторами, представляющими генератор, дает возможность производить фильтрацию первой

ls гармоники сигналов инфранизкой частоты без применения фильтров. Последнее расширяет пределы измерения и повышает ro÷íocòü определения нелинейных искажений.

Предмет изобретения

Устройство для измерения коэффициента нелинейных искажений, содержащее вольтметр действующего значения, формирователь прямоугольных импульсов, делитель напряже25 ния, сумматор и переключатель, отличающееся тем, что, с целью расширения пределов измерения в область инфранизких частот и повышения точности, устройство снабжено вычислительной моделирующей цепью, выпол30 ненной из последовательно включенных фазоипвертора и двух интеграторов, охваченных обратной связью, при этом вход фазоинвертора через формирователь импульсов подключен к двухпозицион переключа гелю, а выход

35 одного из интеграторов подсоединен к входу делителя напряжения.

245203

Составитель Г. Н, Кучеренко

Техред А. А. Камышникова Корректор В И. Жолудева

Редактор Т. Иванова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2684/8 Тираж 480 Подписное

ЦНИРПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4