Устройство для автоматического измерения эффективного значения напряжения случайной формы

 

О|1.* 1 .Е ;; бная

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1Щ 4028!3

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 01.02.71 (21) 1618212/26-9 (51) N. Кл. G 01г 19/02 с присоединением заявки (32) Приоритет

Опубликовано 19.10.73. Бюллетень № 42

Дата спубликования описания 12.08.74

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.725 (088.8) (72) Автор изобретения

М. С. Красильщиков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ

ЭФФЕКТИВНОГО ЗНАЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

СЛУЧАЙНОЙ ФОРМЫ.г а—

Е, 2М

J i I l м", 10 г т

F,> —— — 1 е фи, о

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использова lo для измерения эффективного значения напряжения радиосигналов и радиопомех.

Известны устройства для автоматического измерения эффективного значения напряжения случайной формы в широком динамическом диапазоне, которые содержат логарифмирующий усилитель, сжимающий динамический диапазон, блок обработки с линейным детектором и интегратором и индикатор с логарифмической шкалой, отградуированной в средних значениях эффективного напряжения.

В таких устройствах операция определения эффективного значения напряжения на интервале времени Т по формуле

rye e(f) — мгновенное значение напряжения заменяется операцией т

E,ô, — Е = — (log.e(f)dt, Т.1 о где а — основание логарифмов.

При известной и постоянной форме измеряемого напряжения такая замена может быть учтена градуировкой шкалы. Измеряя напряжения случайной формы, любая постоянная градуиров| а шка lbl llpHBQQElT к неизбежным погрешностям.

При нормальном распределении уровней из меряемых случайных напряжении получается погрешность измерений К, равная где cP — дисперсия уровня случайного напряжения;

15 М,.-- математическое ожп;|ание уровня слу 1;1Й ного 11;111011же0115«

-г

«1ем бол|ппе OTlloeптельна|1 днсперсня —;

И, 20 тем больп|е вел 1|ин 1 погрешностll. В отдельныx случаях погрешность измерений прll Ilомощи логарифмирования приводит к занижению Е,,1, в в 8 — 10 раз.

С целью уменьшения погрешности пзмере23 ний эффективного напряжения случайной формы, возникающей при сжатии динамического диапазона путем логарифмирования, в предлагаемое устройство дополнительно введена система коррекции, содержащая последова30 тельно соединенные блок выделения перемен402813 ной составляющей напряжения, квадратор, второй интегратор и блок введения коэффициента поправки, причем последний включен между первым интегратором и индикатором, а выход детектора соединен с блоком выделения персме11ной составляющей напряжения.

На фиг. 1 дана схема предлагаемого устройства для автоматического измерения эффективного значения напряжений случайной формы; на фиг. 2 — график зависимости погрешности К измерения эффективного значения напряжения случайной формы.

Предлагаемое устройство содержит логарифмирующий усилитель 1, блок 2 обработки, линейный детектор 3, первый интегратор 4, индикатор 5, блок 6 выделения 1перемепной составляющей напряжения, квадратор 7, второй интегратор 8 и блок 9 введения коэффициента поправки.

На графике (фиг. 2) точками показаны экспериментальные данные, кроме того, приведена зависимость необходимого по правочного коэффициента а от относительной дисперсии измеряемого напряжения.

Блок 9 введения коэффициента поправки включен между первым интегратором 4 и индикатором 5 и исправляет погрешность, вводя требуемый коэффициент поправки а в зависимости от реальной величины относительной дисперсии. В результате на1пряжение, подаваемое на индикатор, становится пропорциональным эффективному значению измеряемого напряжения случайной формы

2 (/„=-Ед л м

Управляющее напряжение U„ïðîïîðöèîнальное относительной дисперсии случайного напряжения на входе устройства, получается путем обработки напряжения огибающей на выходе линейного детектора 3. Блок 6 выделения переменной составляющей напряжения выделяет из напряжения огибающей его псременную составляющую U . Зто напряжение в любой момент времени приблизительно пропорционально отношению отклонения мгновенного значения напряжения на входе Е от среднего значения Ео к среднему значению Е> на интервале измерения.

Е = E, + E; log,Å =:- log„(E, + Е )::

log F, 1+: или

Е

log,Å: log,Å,+ log,(1+

10 Ео /

ПриЕ .. Е, (+:.) =-:Так как

Е

log Е, р /„то У

И

Квадратор 7 возводит напряжение ц в квадрат, а второй интегратор 8 усредняет воз20 веденное в квадрат напряжение. Получается напряжение UI, пропорциональное относительной дисперсии измеряемого напряжения

U,=г =- —,,:) = —,—, 25

Предмет изобретения

Устройство для автоматического измерения

З0 эффективного значения напряжения случайной формы, содержащее .последовательно соединенные логарифмирующий чсилитель, детектор, первый интегратор и автоматический индикатор, о тл ич а ю щеес я тем, что, с

35 целью уменьшения погрешности измерений, возникающей при сжатии динамического диапазона измеряемых напряжений путем логарифмирования, в него дополнительно введена система коррекции, содержащая последова40 тельно соединенные блок выделения переменной составляющей напряжения, квадратор, второй интегратор и блок введения коэффициента 1поправки, причем блок введения коэффициента по1правки включен между первым

45 интегратором и индикатором, а выход детектора соединен с блоком выделения переменной составляющей напряжения.

402813

Редактор Т. Морозова

Корректор А. Степанова

Заказ 1982/9 Изд. № 1522 Тираж 743 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

О

Составитель В. Фунтова

Техред Л. Богданова