Анализатор спектра

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскнк

Социалмстнческик

Республик

<о911362 (6i) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 0306.80 (21) 2935010/18-21 (51) М. Кл.з с присоединением заявки ¹

G 01 R 23/16

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий,(23) Приоритетf53) УДК 621.317..757(088.8) Опубликовано 070382. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 0703.82 (72) Авторы изобретения

В.П. Горбиль и В.В. Горбиль

t г

4

1 1

Красноярский политехнический инстеьтуд„, 1 ( (71) Заявитель (54) АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА

Изобретение относится к информационно-и эмери тель ной техни ке, предназначено для спектрального анализа различных процессов, в частности для экспериментального определения . характеристик шумов и вибраций двигателей и других объектов.

Известны анализаторы, содержащие фильтр нижних частот, усилительограничитель, интегратор и параллельно включенные измерительные каналы, состоящие из фиксатора уровня сумматора, детектора, умножителя и интегратора (1).

Однако точность анализа их недос- 5 таточна.

Цель изобретения — повышение точности. анализа.

Эта цель достигается эа счет того, что в анализатор спектра, содержащий последовательно включенные входной блок, фильтр нижних частот, усилительограничитель и интегратор, к выходу которого подключен пиковый детектор и и параллельно включенных измеритель 5 ных каналов, первый из которых состо,ит из последовательно соединенных умножителя и интегратора, а каждый

К-ый канал из К- 1 последовательно соединенных фиксатора уровня, сумма- ЗО тора и двухполупериодно.-о детектора, а также умножителя, подключенного к интегратору, причем вторые входы сумматоров всех каналов подключены к выходам пикового детектора, а вторые входы всех умножителей — к выходу входного блока, дополнительно введены второй пиковый детектор и в каждый канал последовательно соединенные второй сумматор и второй интегратор, при этом вход второго пикового детектора соединен с входом первого пикового детектора, а его выходы подключены к вторым входам всех введенных сумматоров, первые входы которых во всех каналах, кроме первого, соединены с выходом соответствующих двух полупериодных детекторов, а первый вход второго сумматора первого канала соединен с входом обоих пиковых детекторов, выходы вторых интеграторов во всех каналах подключены к первым входам своих умножителей °

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Оно состоит иэ входного блока 1, фильтра 2 нижних частот, .усилителяограничителя 3, интегратора 4, пиковых детекторов 5 и 6, сумматоров 7, 3 9113

Ю вторых интеграторов 8, умножителей

9, интеграторов 10, фиксаторов l l уровня, сумматоров 12 и двухполупериодных детекторов 13.

Устройство работает следующим образом. 5

Исследуемый сигнал с выхода блока 1 поступает на вход фильтра 2 ниж них частот, который выделяет основную гармонику. Это напряжение, близкое по форме к"синусоидальному, пре- 10 образуется усилителем-ограничителем 3 и интегратором 4 в треугольное напряжение. Частота этого сигнала в

К-ом измерительном канале (к — номер исследуемой гармоники) умножает- 15 ся в К раз. Сигнал с выхода интегратора 4, период которого совпадает с периодом основной гармоники исследуемого сигнала, преобразуется пиковым детектором 5 в постоянное напря- gp жение (n-1) различных уровней, которые снимаются соответственно с 1-ro2-го, ° .., n-го выходов первого пикового детектора 5.

Сигналы с соответствующих выходов 75 пикового детектора 5 поступают на вторые входы сумматоров 12. Величина этого сигнала равна а/к,. где а - ам- плитуда сигнала на входе интегратора 4. На первые входы сумматоров 12 подаются треугольные сигналы, нулевой уровень которых фиксируется фиксатором 11 уровня. Сигнал с. выходов сумматоров 12 двух полупериодно выпрямляется детекторами 13. Если ум- ножение частоты не закончено, то этот сигнал с детектора 13 подается на следующие цепочки, состоящие из последовательно соединенных фиксатора 11 уровня, сумматора 12 и детектора 13..Если же умножение часто- 40 ты закончено, то сигнал с детектора

l3 поступает на первый вход сумматора 7, на второй вход которого пода.ется постоянное напряжение с соответ-. ствующего выхода пикового детектора 45

6, которое имеет уровень а/2К. Это напряжение необходимо для исключения постоянной составляющей выходного треугольного напряжения детектора 13, в результате чего на выходе суммато- 5р ра 7 получаем треугольный сигнал с . нулевым средним значением. Этот сигнал.поступает на вход второго интегратора, который реализует операцию интегрирования треугольного сигнала. 55

Опорный сигнал с выхода второго интегратора 8 поступает на первый вход умножителя 9, на второй вход которого подается исследуемый сиг62 ал ВыхОднОЙ сигнал умнОжителя 9 ин тегрируется интегратором 10, в результате чего получается сигнал. Пропорциональный соответствующему спектральному коэффициенту.

Таким образом, при работе предлагаемого анализатора не требуется формирования гармонических опорных сигналов, а вместо этого используются более простые и требующие значительно меньших аппаратурных затрат кусочно-полиномиальные опорные сигналы. 3а счет этого погрешность измерения уменьшается более чем в 3 раза по сравнению с известным техническим решением.

Формула изобретения

AHализатор спектра, .содержащий последовательно включенные входной блок, фильтр нижних частот, усилитель-ограничитель и интегратор, к . выходу которого подключен пиковый детектор и и- параллельно включенных измерительных каналов, первый из которых состоит из последовательно соединенных умножителя и интегратора, а каждый К-ый канал из К-1 последовательно соединенных фиксатора уровня, сумматора и двухполупериодного детектора, а также умножителя, подключенного к интегратору, причем вторые входы сумматоров всех каналов подключены к выходам пикового детектора, а вторые входы всех умножителей — к выходу входного блока, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности анализа, в него дополнительно введены второй пиковый детектор,и в каждый канал последовательно соединенные второй сумматор и второй интегратор, при этом вход второго пикового детектора соединен с входом первого пикового детектора, а его выходы подключены к вторым входам всех введенных сумматоров, первые входы которых во всех каналах, кроме первого, соединены с выходом соответствующих двухполупериодных детекторов, а первый вход второго сумчатора первого канала соединен с входами обоих пиковых детекторов, выходы вторых интегра. торов во всех каналах подключены к первым входам своих умножителей.

Источники информации, принятые .во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 571764, кл, G 01 R 23/00р 1977.

9113Ь2

Составитель А.. Орлов

Техред М. Тепер Корректор С. Шекмар

Редактор Л. Гратилло

Тираж 7 19 Под пи сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1114/32

Филиал ППП Патент, Г. Ужгород, ул. Проектная, 4