SU406119A1 - Дифференциальный коммутационный указатель периодического сравнения - Google Patents

Description

1

Изобретение от 1оситс  к области автоматики и электроизмерительной техники и может исиользоватьс , в частности дл  повышени  чувствительности и точиости высокочувствительиых диффереициалы1ых амплитудных указателей периодического сравиеии  гармонических сигиалов.

Чувствительность и точность диффереициальиых коммутационных указателей ограничены уровием составл юни-1х комбинационных частот, возиикаюн их в результате детектировани  амилитудно-фазо-модулироваиного сигнала , получаемого носле нериодического коммутатора . При измерении малых разностей входных сигналов уровии комбинационных составл ющих значительно цревышают уровень нолезного сигнала на частоте коммутации , вызывают большие погрешности измерени  и ограничивают порог чувствительности указателей. Особенно су цественно вли ние комбинациоииых составл ющих ири сравнении иизкочастотиых сигналов, когда частота коммутации не может быть выбрана значнтельно ниже частоты сигнала.

Известен способ выделени  огибающей модулированного сигнала, который позвол ет исключить комбииациоппые составл ющие. Однако использование его ограничено, так как необходимым элементом дл  реализации способа  вл етс  шнроконолосиын фазовраН1атель . При малом OTHOIHCHHH частоты сигнала к частоте коммутацнн необходнм фазовра1цатель , обеспечнваюнип фазовый сдвнг на угол п12 в 1ннроком днаназоне частот (от нул  до частоты, намного нревын.аюн1ей ча стоту снгнала со) с посто нным коэффнцнентом передачи но амнлнтудс. Реализовать такой фазовращатель, обладаюн1,нй достаточной точностью, практическн невозможно.

Целью нзобретенн   вл етс  ноньнненне точности нутем нсключенн  составл юни1х комбинацноппых частот. Поставлеппа  ue.:u, достигаетс  тем, что соответствуюи1не вх1)Д1Л коммутаторов соединены между собой через дополнительные фазоврап1,атели на .-п:,/2, а выходы квадратичных детекторов через сумматор нодключены ко входу капала огибаюН1ей результируюи1,его сигнала.

Па чертеже представлена блок-схема нредjiai aeMoro указател .

Днфферепцнальный коммутацноппый указатель нерподнческого сравнени  состонт пз коммутатора /, к входам которого чере:; фазовран1,ателн 2 н 3 нодключеи коммутатор 4. Выходы коммутаторов подключены через квадраторы 5и6 к сумматору 7. К управл юHUIM цеп м коммутаторов поступает сигпал со схемы управлепп  8. Выход сумматора соединен с капалом 9 огибающей результнруюн ,|.его снгнала. Сравниваемые напр жени  поступают на коммутатор / и одновременно через квадратурные фазовран,атели 2 и Л на коммутатор 4. Выходные напр жени  коммутаторов ностунают на квадраторы 5 и &, носле чего суммнруютс  сумматором 7. Управление коммутаторами нронзводитс  нр моугольным напр жением , вырабатываемым схемой управлени  8. С выхода сумматора сигнал снимаетс  на канал огнбаюп1,ей 9. Представл   сравниваемые сигналы выражени мн HI (/) t/, sin((i)t + cpi) и «2(0 2 .4in(o)/ + cp2) н полага , что коммутаторы унравл ютс  пр моугольпым напр жением sgn sin (Qt-t-i|)) и обладают бесконечно малым сонротивлением при замкнутой цепи и бескопечно больпшм при разомкпутой, па выходе коммутатора / панр жение имеет следуюп1 ,ий вид: 1 -f son 81п(Й/4- Ф) Г7„()- /iSin(o./-:-f,) 2 1 - sgn sin (a/ + i) + V, sin (o/ + f.) 1 ± sgn sin (h-f i) Так как ( + ) sgn sin{i}t+;b) L2J 2 H в любой момепт времепи существует одно из слагаемых, тона выходе квадратора 5 получают и,, (f и sin (о)/ + ,) +sgnsin() + f/bin- ((О/ + ,) (o + ) С учетом поворота фазы панр женнй па угол  /2 на входах коммутатора будут сигпалы fyicos((o/ + (pi) и /2 cos ((0/ + Ф2).Аналогично , па выходе квадратора 6 f/,,(/)P ICOS (.0 i- .,) + g t + + + С08Ч +Ъ) После суммировани  на выходе сумматора 7 напр жение определ етс  выраженнем: ы(/) ,,(/)j-fyiL±lg lfLi)- sia4-/+ + п)- )ГЬ I г,2 1 -so-n sin (U + ф) I ..,,,,,, -|- t 32 (Ь --) f -I-cos-к+.)) sgiisin (Q/ + ii), Таким образом, при идентичности капалов , кроме носто нной составл юи1ей, на выходе сумматора 7 возникает пр моугольное нанр жение частоты коммутации. Комбинационные составл ющие при суммировании взаимно уничтожаютс . Так как сравииваемые ианр жени  имеют примерно одинаковые модули , то переменна  составл юи1а  сумматора пропорциональна разности амплитуд сравниваемых наир жепий ( С/1 t/a) (1 -f бз) f/i(f/i-.) На отпошеиие частоты сигнала к частоте коммутации пе накладываютс  никакие ограничени , следовательно, дифф еренциальиый указатель может работать при любых соотношени х частоты сигнала и частоты коммутации . Это нозвол ет эффективно использовать его дл  измерепий в звуковом и инфра3BVKOBOM диапазопах частот. Предмет и з о б р е т е п и   Дифферепциальпый коммутационный указатель периодического сравнени  гармонических сигналов, состо п.1,ий из двух иде)1тичпых капалов несущей частоты, каждый из которых содержит коммутатор и квадратичный детектор, и капала огибающей результируюплего сигнала, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности путем исключени  комбипациопных частот, соответствующие входы коммутаторов соедипепы между собой через введеппые фазовращатели па  /2, а выходы квадратичных детекторов через сумматор подключены ко входу канала огибающей результирующего сигнала.