SU564606A1 - Измеритель коэффициента гармоник - Google Patents

Description

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ. КОЭФФИЦИЕНТА ГАРМОНИК

1

Изобретение относитс  к эпектройзмеритепьной технике, может быть использовано дл  измерени  коэ44)ициента гармоник.

Известен цифровой измеритепь коэффициента искажений, содержащий соединенные определенным образом преобразозатепь анапог - код, две кгаочевые схемы, два блока переноса, умножитель частоты, задат :ик нормированной гармоники, множитель и делитель числовых кодов, сумцатор и блок вычислений, блок сравнени  ..

Этому устройству присуща невысока  точность измерени  малых значений коэффициента нелинейных искажений.

Наиболее близок к предлагаемому измернтель коэффициента гармош:, содержащий формирователь, умножитель частоты, кпюч аналого - цифровой преобразователь, два задатчика; ортогональных функций, два множительных устройства, два счетчика, тпи блока переноса, квадратор, сумматор, устройство извлечени  корн , измеритель отношени  кодов и блок управлени  L2J ,

Однако это устройство также имеет невысокую точность измерени  коэффициента

нелинейных искажений при, малых его значени х . Последнее вытекает на следующего . Известно, что современные-aj anoro цифровые преобразователи позвол ют формировать кодовые величины, разр дность которых не превышает трех дес тичных знаков. Следовательно, минимальное от нул  значение подкоренного выражени  из формулы

Г

I

..100%,

и.

которой определ ют значение коэффгаиента нелинейных искажений, равно 0,001. Значит минимально возможное значение, коэффитшента нелинейных искажений равно 3,3%.

I Указанна  величина  вл етс  ступенью квантовани  значений коэффициента нелинейных искажений.

Цель изобретени  - повышение очности измерени  коэффициента нелинейных искажений в широком диапазоне значений - достигаетс  тем, что в измеритель коэффициента гармоник, содержащий последовательно соединенные формирователь, умножитель частоты, кпюч, аналоге - цифровой преобразователь , квадратор, сумматор, первый блок переноса, блок извлечени  корн  и измеритель отношени  кодов, а также две одинаковые цепи, кажда  из которых содержит последовательно соединенные задатчик ортогональной функции, множитель ный блок, счетчик и блок переноса, выход которого параллельно подключен ко входам квадратора и измерител  отношений кодов, причем вторые входы множителей соединены с выходом аналого-цифрового преобразовател , вход задатчика ортогональной функции первой цепи соедин с выходом ключа, а вход счетчика второй, цепи подключен к выхо; блока извлечени  корн , введены псюледовательно соединенн два преобразовател , код-напр жение , блок вычитани  напр жений и блок выбора шкалы, выход которого подключен ко второму входу аналого - цифрового преобразовател , а также блок задани  начальной фазы, один вход которого подключен к выходу ключа, другой - к выходу измерител  отношений кодов, а выход - ко входу задатчика ортогональной функции вт рой цепи, причем вход первого и второй вход второго преобразователей код-йапр жение подключены соответственно к выходам счй чика и задатчика ортогональной Функций второй цепи, а второй вход блока вычитан соединен со входом формировател . На -чертеже представлена блок-схема измерител  коэффициента гармоник. Устройство содержит последовательно включенные формирователь 1, у множитель 2 частоты, ключ 3, аналого - цифровой пр образователь 4, квадратор 5, сумматор 6 блок 7 переноса, блок 8 извлечени  корн  измеритель 9 отношени  кодов, задатчик 1О начальной фазы, задатчик 11 ортогона ной функции, множительный блок 12, счет чик 13, блок 14 переноса, выход которо-i го подключен ко второму входу квадратора 5 и ко второму входу измерител  отношени  кодов 9, третий вход которого подключен к третьему входу квадратора 5 и к выходу блока 15 переноса, вход ко- торого через счетчик 16 , множительный блок 17 и задатчик 18 ортогональной функции подключен ко второму входу задатчика 1О и к первому входу преобразов тел  4, второй вход которого подключен через блок 19 выбора шкалы к выходу блока 2О вычитани  напр жений, второй вход которого подключен ко входу формировател  1, а первый вход - к выходу преобразовател  21. од -г напр жение , второй вход которого подключен к выходу адатчика 11, а первый - через второй реобразователь 22 код - напр жение о второму выходу счетчика 13, второйход которого подключен к выходу блока 8 извлечени  корн . Входом устройства  вл етс  вход формировател  1, а выходом - выход .измерител  9. Измеритель соержит также блок 23 управлени , который инхронизирует работу схемы во времени. Цепи, по которым передаютс  сигналы управлени , на чертеже не показаны. Устройство работает следуюшим образом , В исходном положении все счетчики и сумматоры наход тс  в. нулевом состо нии} к первому входу блока 20 вычитани  напр жений подключено напр жение U О в; ключ 3 закрыт; на задатчике 10 задани  начальной фазы задана 0°. Исследуемый сигнал Д, поступает на формирователь 1 импульсов и блок 20. При переходе U) через нуль устройство 23 управлени  открывает ключ 3, и импульсы умножител  2 частоты следован1г  импульсов поступают на входы преобразовател  4, задатчикой 18 и 1О, Коды мгновенных значений напр жени  Jf исследуемого сигнала с преобразовател  4 поступают на множительные блоки-1-2. и.. 17, на вторые входы которых синхронно поступают значен 1  ортогональных функций в цифровой форме с задатчиков 11 и 18. Коды произведений с блоков 12 и 17 с учетом знаков складываютс  в счетчиках 13 и 16 соответственно. За период исследуемого сигнала в счетчиках 13 и 16 фиксируютс  значени  м имой и действительной составл ющих в. коэффициента Фурье первой (основной) гармоники. По окончании периода по команде с блока 23. управлени  коды со счетчиков 13 и 16 псютупают через блоки переноса на входы квадратора 5. На сумматоре 6 формируетс  код, который через блок 7 переноса поступает на блок 8 извлечени  кор- н , на выходе которого определ етс  величина амплитуды первой гармоники 0 Одновременно с этим с блоков 14, 15 на измеритель 9 отношени  кодов поступают коды величин а и в. На выходе 6noifa 9 по вл етс  код отношени  а-/в., который однозначно определ ет код начальной фазы основной гармоники. Задатчик 1О ставит в соответствие величине а .( в начальный ад- рее (номер ординаты) Ьл ортогональной ; функции, генерируемой задатчиком 11. Счетчик 13 устанавливаетс  в нулевое состо ние , а затем в него записываетс  код величины р с блока 8. Таким образом ко кремени окончани  второго периода исслецуемого сигнапа опредегипотс  амлпитуда и и начапьиа  фаза If. Спедобатепьно , при вычитании и возведении в квадрат мгновенных значений полученных результатов формируетс  величина, равна  мощности старших гармоник. Значение подкоренного выражени , полученное из выражени , определ ющего коэффициент гармоник может быть сколь угодно мало. Поэтому дл  измерени  с допустимой погрешностью 1заданн-ую. величину предлагаетс  усилить в несколько раз. . Операци  вычитани  реализуетс  в пред лагаемом устройстве следующим образом. Преобразователь 22 формирует напр жение и KOTODoe  вл  пропорциональное коду етс  опорным дл  преобразовател  21, на второй вход которого подключаютс  значени  ординат синусоидальной (одни из ортог нальной) функции, В блоке 20 происходит вычитание. Блок 19 выбирает шкалу (коэффициент усилени ) дл  представлени  раз ности такую, что максимальное значение указанной разности становитс  сравнимьЫ (но не больше) с максимально возможной величиной входного сигнапа, Во врем  прохождени  третьего пе|рио- да исследуемого сигнала определ етс  мощ ность суммы старших гармоник входного сигнала путем возведени  в квадрат кодов мгновенных значений разности на квад раторе 5 с последующим сложением, результатов на сумматоре 6. По окончании третьего периода исследуемого сигнала на сумматоре 6 формируетс  величина, про порционъльна  Далее код величины T,.j с сумматора 6 через блок переноса 7 поступает на вход блока 8, выходное напр жение которого поступает на первый вход блока 9, на второй вход которого попадает код U . На выходе блока 9 фиксируетс  код ut - и:

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Измеритель; коэффициента гармоник, содержащий последовательно ;оединенные формирователь , умножитель частоты, ключ, аналого-цифровой преобразователь, i квад- ратор, сумматор, первый блок переноса, блок извлечени  корн  и измеритель oTHodieни  кодов, а также две одинаковые цепи , кажда  из которых содержит последов тельно соединённые задатчик ортогональ ° функции,, множительный блок, счетчик « лок переноса, выход которого паралЙель«° подключен ко входам квадратора и измерител  отношени  кодов, причем вторые входы множителей соединены с выходом аналого - цифрового преобразовател , вход задатчшса ортогональной функции первой це пи соединен с выходом ключа, а вход счет- чика второй цепи подключен к выходу бло«ка извлечени  корн , отличающийс   тем, что, с целью повышени  точностн нзмерени ,в него введены последовательно соединенные первый и второй преобразова- тели код-«апр жение,блок вь;читани  напр жений и блок выбора шкалы, выход коаюрого под ключей ко второму входу аналого- цифрового преобразовател , а также блок задани  на чальной фазы, один вход которого подключен к выходу ключа, другой к выходу измерител  отношени  КОДОВ; е выход-ко вхо ду задатчика ортогональной функции второй цепи, причем вход первого и второй вход , второго преобразователей код - напр жение подключены соответственно к выходам. счетчика и зедатчика ортогональной функции второй цепи, а второй вход блока вычитани  соединен со входом формировате  . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе : 1.JAeTopCKoe свидетельство СССР № 470759, Q 01 R.. - 23/20, 1974. Г 2,Авторское свидетельство СССР № 379882, Q 01 R. 23/20, 1973.

   : viit% :: . n

   irij

   v i

   ; 1