Устройство для измерения коэффициента нелинейных искажений

 

ОП ИСАЙ ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2б6049

Goes Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства чое

Заявлено 03.11.1969 (№ 1301023/18-10) Кл. 21е, 11/20 с присоединением заявки Ы

Приоритет

Опубликовано 17.Ill.1970. Бюллетень J¹ 11

Дата опубликования описания 6Х11.1970

МПК G Olr 29/00

УДК 621.317.353.1 (088,8) Комитет по делам изобретений и открытиЯ при Совете Министров

СССР

Авторь. изобретения

С. А. Кравченко и E. Д. Колтик

I

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА

НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и предназначено для измерения коэффициента нелинейных искажений электрических сигналов инфранизких частот.

Известные устройства для измерения коэффициентов нелинейных искажений, содержащие вольтметр действующего значения, формирователь прямоугольных импульсов, делитель напряжения, сумматор и переключатель, имеют сравнительно невысокую точность компенсации, обусловленную тем, что при ипфранизких частотах появляются погрешности изза уходов нулевых уровней в усилителях, импульсных двухканальных схемах и др.

Предлагаемое устройство с целью повышения точности компенсации снабжено термоэлектрической мостовой цепью из двуx термопреобразователей, измерительные цепи которых включены встречно через указатель, например магнитоэлектрический прибор, причем один нагреватель термопреобразователя подключен ко входу фазовращателя, а другой — к его выходу через развязывающие резисторы.

На чертеже изоораукена электрическая схема устройства для измерения коэффициента нелинейных искажений с фазовой компенсацией.

Устройство содержит двухпозицпонный переключатель 1, вольтметр действующего:значения 2, сумматор 8, фильтр 4, неградуированный фазовращатель 5 (180 + 5 ), развязывающие резисторы б и 7, делитель напряжения 8 первой гармоники, термопрсобразователи 9 и 10, указатель постоянного тока 11.

Сущность работы устройства заключается в следующем. При замыкании переключателя 1 в положение а вольтметр 2 измеряет действующее значение всего исследуемого сигнала

Ц ), Ц2 Г Ц2 } Ц2+ + Ц2

15 где U> — амплитуда основной гармоники;

U2, Us,..., U„— амплитуды гармонических составляющих.

Когда переключатель 1 переводится в положение б, на B oä вольтметра поступает сигнал U<.. являющийся суммой гармоник без основной гармоники. В этом случае вольтметр измеряет действующее значение гармониче25 ских составляющих

v,„= pu;yи; —,и,+,...,+U„ .

Коэффициент нелинейных искажений К1 может быть определен по следующей форму30 ле:

266049

ji U + U3 U4+,. U„ ! 2 2, 2 . 2

К =

1 1+ U2+ 3+ + и

Рассмотрим взаимодействие всех звеньев измерителя нелинейных искажений. Сначала переключатель 1 переводится в положение а, при этом вольтметр 2 измеряет действующее значение сигнала U,. Затем переключатель переводится в положение б. Исследуемый сигнал U поступает на фильтр 4 и сумматор 8.

На другой вход сумматора 8 через пеградуированный фазовращатель 5 и делитель напряжения 8 подводится сигнал первой гармоники, отфильтрованный фильтром 4 и сдвинутый по фазе примерно на 180 фазовращателем 5. ,При таком взаимодействии элементов схемы устройства вольтметр 2, подключенный к выходу сумматора 8, покажет некоторое значение напряжения. Оно будет минимальным (что и требуется) при условии, что амплитуды первых гармоник, поступающие на сумматор 8, будут равны и сдвинуты то t!fo на

180 . Этого добиваются регулировкой делителя напряжения 8 и фазовращателя 5. Соответствие требуемого фазового угла 180 определяется с помощью указателя 11 (например магнитоэлектрического микроамперметра) ., который включен в мостовую схему, составленную из двух термопреобразователей 9 и 10, включенных встречно друг другу. Б момеит, когда сдвиг фаз равен 180, стрелка прибора

1l перестает колебаться, т. е. прибор 11 показывает нулевое значение постоянного тока, з5 протекающего через него. Резисторы 6 и 7 включены в качестве развязывающих, Следует еще раз подчеркнуть, что отклонение угла сдвига фаз от 180 вызывает колебания стрелки указателя, амплитуда которых тем больше, чем больше это отклонение. Точность установки 180 сдвига фаз согласно приведенным расчетам составляет 0,12 .

Если учесть, что погрешность от разбаланса фаз может быть рассчитана по формуле

dory 1 то погрешность измерения коэффициента нелинейных искажений по предложенной схеме составляет 0,3 о о.

Введение в схему устройства термоэлектрической мостовой схемы позволило повысить точность па порядок, одновременно расширив гастотиый диапазон практически до 0,001 гц.

П.редмет изобретения

Устройство для измерения коэффициента нелинейных искажений, содержащее вольтметр действующего значения, подключаемый через двухпозиционный переключатель к выходу сумматора, фильтр, фазовращатель и делитель напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, устройство снабжено термоэлектрической мостовой цепью из двух термопреобразователей, измерительные цепи которых включены встречно через указатель, например магнитоэлектрический прибор, причем один нагреватель термопреобразователя подключен ко входу фазовращателя, а другой — к его выходу через развязывающие резисторы.

266049

1 +7ВО)

Составитель Г. Н. Кучеренко

Редактор М. В. Афанасьева Техред А. А. Камышникова Коррекгор Л. И. Гаврилова

Заказ 1712/6 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2