EA007802B1 - Устройство для измерения параметров сигналов в сетях трёхпрограммного проводного вещания и сопротивления сетей - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к измерительной технике. Конкретно - к устройствам, предназначенным для измерения параметров сигналов в сетях трёхпрограммного вещания и сопротивления сетей. Сущность изобретения состоит в том, что в устройство, предназначенное для измерения переменных напряжений в сетях трёхпрограммного вещания и сопротивления сетей постоянному току, введены узлы, расширяющие функциональные возможности прибора и позволяющие измерять с высокой точностью также постоянные напряжения сетей, напряжения промышленной частоты, сопротивление сетей переменному току на частотах трёх радиовещательных программ (0,4; 78 и 120 кГц). Входные цепи канала для измерения постоянных и переменных напряжений выполнены симметричными, цепи преобразования AM сигналов второй и третьей программ выполнены по супергетеродинной схеме с ключевым смесителем, в канале измерения сопротивлений переменному току содержатся цифровой синтезатор частот, сдвиговый регистр с обратной связью, ЦАП и синхронные детекторы. В составе устройства имеется микроконтроллер, управляемый кнопками с пульта управления, и буквенно-цифровой индикатор. Технический эффект, на достижение которого направлено предлагаемое решение, - повышение точности измерения параметров сигналов и точности измерения сопротивления линий постоянному току, а также расширение функциональных возможностей устройства, в частности, возможность измерения полного сопротивления сетей переменному току.

Description

Изобретение относится к измерительной технике. Конкретно, к устройствам, предназначенным для измерения параметров сигналов в сетях трехпрограммного проводного вещания и сопротивления сетей.

Известен измеритель комплексных сопротивлений сетей трехпрограммного проводного вещания [1], содержащий батарею гальванических элементов, каскадно соединенные генератор переменного напряжения, вырабатывающий сигналы на четырех частотах первого канала: 0,4; 3, 6 и 10 кГц и на частотах второго и третьего каналов в диапазонах 68-88 кГц и 110-130 кГц, усилитель с регулируемым коэффициентом усиления и трансформатор, имеющий шесть выводов вторичной обмотки, каскадно соединенные трехканальный полосовой фильтр, первый ввод которого соединен с первым выводом трансформатора, усилитель с постоянным коэффициентом усиления, детектор и стрелочный индикатор, делитель напряжения, состоящий из двух последовательно соединенных резисторов и включенный между первым и вторым выводами трансформатора, первый и второй выключатели, магазин реактивностей, первый конец которого соединен с первым вводом измерителя, первый вывод измерителя соединен с точкой соединения резисторов делителя напряжения, а второй вывод - со вторым вводом трехканального полосового фильтра, узел, состоящий из пяти последовательно соединенных эталонных резисторов и соединенный началом первого резистора с первым выводом трансформатора, первый и второй спаренные пятиканальные переключатели, вход второго из которых соединен со вторым вводом измерителя и вводом двухканального переключателя, выводы первого из пятиканальных переключателей могут поочередно соединяться со вторым, третьим, четвертым, пятым и шестым выводами трансформатора, а выводы второго - поочередно подключаться к точкам соединения первого и второго, второго и третьего, третьего и четвертого, четвертого и пятого и к концу пятого эталонных резисторов, при этом вход первого из пятиканальных переключателей через первый выключатель может соединяться с первым вводом измерителя, а второй конец магазина индуктивностей через второй выключатель может соединяться со входом первого пятиканального переключателя и через первый выключатель - со вторым вводом измерителя. Недостатками прибора являются узкая область применения (прибор может использоваться только для измерения сопротивления переменному току), небольшой диапазон измеряемых сопротивлений, ручной выбор пределов измерения, низкая помехозащищенность, частая замена источника питания.

Известен монтерский индикатор, предназначенный для измерения переменных и постоянных напряжений в сетях трехпрограммного вещания и сопротивления сетей постоянному току, схема которого также приведена в [1]. Прибор содержит канал измерения действующих значений переменных напряжений, канал измерения постоянных напряжений и канал измерения сопротивлений. Он имеет четыре несимметричных входа: вход переменного напряжения, вход постоянного напряжения, вход «К*1» и вход «К*100». Прибор содержит стрелочный индикатор, переключатель пределов шкал стрелочного индикатора: 1,5; 6; 30; 150 и 300 В, переключатель рода работ: «НЧ», «78 кГц», «120 кГц», «Упост» и «Ом», делители напряжений, соединенные с названными переключателями, один фильтр нижних частот и два высокочастотных полосовых фильтра, вводимых по одному в канал измерения переменных напряжений при помощи переключателей, детектор, подключаемый своим входом к выходу любого из трех фильтров, а своим выходом - к стрелочному индикатору, и батарею гальванических элементов, находящуюся в канале измерения сопротивлений. Недостатками прибора являются низкая чувствительность при измерении напряжений (0,5 В), высокая погрешность измерения за счет взаимных помех между каналами, невозможность измерения амплитуды сигналов радиовещательных программ, ручной выбор пределов шкалы стрелочного индикатора.

Наиболее близким к заявляемому устройству является измеритель монтерский циркулярного вызова [2], позволяющий измерять напряжения радиовещательных и служебных сигналов в сетях трехпрограммного проводного вещания, осуществлять оценку максимального напряжения сигналов сети при вещательной передаче и контролировать сопротивление изоляции линий проводного вещания постоянному току. Устройство-прототип содержит первый двухканальный переключатель, выполняющий роль переключателя измеряемых параметров, общий вход которого является входом устройства, первый ступенчатый делитель напряжения, вход которого соединен с первым выходом первого двухканального переключателя, фильтр нижних частот, обеспечивающий пропускание сигналов первой программы (0,05-10 кГц), первый, второй и третий полоснопропускающие фильтры, первый из которых обеспечивает пропускание сигналов второй программы (78±4) кГц, второй - пропускание сигналов третьей программы (120±4) кГц, и третий - пропускание служебных сигналов (13-16 кГц), при этом входы всех четырех фильтров подключены к выходу первого ступенчатого делителя напряжений, четырехканальный переключатель каналов, первый, второй, третий и четвертый входы которого соединены, соответственно с выходами первого, второго, третьего и четвертого названных фильтров, каскадно соединенные второй ступенчатый делитель напряжения, вход которого соединен с общим выходом четырехканального переключателя, и усилитель переменного напряжения, детектор среднеквадратичных значений переменного напряжения и квазипиковый детектор, входы которых соединены с выходом усилителя переменных напряжений, усилитель постоянного тока, вход которого соединен с выходом квазипикового детектора, второй двухканальный переключатель, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом детектора среднеквадратичных значений и выходом усилителя постоянного тока, блок измерения сопротивлений постоянному току, вход которого соединен с выходом первого двухканального пере

- 1 007802 ключателя, третий двухканальный переключатель, первый вход которого соединен с выходом второго двухканального переключателя, а второй вход - с выходом блока измерения сопротивлений сетей постоянному току, стрелочный прибор с элементами защиты, подсоединенный к выходу третьего двухканального переключателя, узел звукового контроля, подключенный к отдельному входу усилителя переменного напряжения, и батарею гальванических элементов. Устройство-прототип имеет следующие недостатки. Прибор не измеряет постоянное напряжение и переменное напряжение электрических сетей с частотой 50 Гц. Он имеет высокую погрешность измерения переменных напряжений в сетях проводного вещания (±15%), несимметричный вход, высокую погрешность измерения сопротивлений постоянному току (±30%), низкое входное сопротивление (от 5 до 100 кОм), не может определять полное сопротивление цепей на частотах сигналов первой, второй и третьей программ, требует частую замену источников питания.

Техническим эффектом, на достижение которого направлено предлагаемое решение, является повышение точности измерения параметров сигналов и точности измерения сопротивления линий постоянному току, а также расширение функциональных возможностей (измерение полного сопротивления радиовещательных цепей переменному току).

Это достигается тем, что в устройстве для измерения параметров сигналов в сетях трехпрограммно го проводного вещания и сопротивления сетей постоянному току, содержащем переключатель измеряемых параметров, имеющий общий вход, являющийся входом устройства, ступенчатый делитель напряжения, вход которого соединен с первым выходом переключателя измеряемых параметров, блок измерения сопротивления сети постоянному току, вход которого соединен со вторым выходом названного переключателя, усилитель переменного напряжения, первый и второй детекторы, из которых второй выполнен квазипиковым, фильтр верхних частот, узел звукового контроля и источник питания, переключатель измеряемых параметров выполнен трехканальным с симметричными входом и выходами, ступенчатый делитель напряжения выполнен с симметричным входом и выходом, и в состав устройства дополнительно введены сумматор противофазных напряжений, вход которого соединен с выходом ступенчатого делителя напряжений, а его выход - со входом фильтра верхних частот, ключевой смеситель, сигнальный вход которого соединен с выходом фильтра верхних частот, усилитель промежуточной частоты, вход которого соединен с выходом ключевого смесителя, а его выход - со входом первого детектора, микроконтроллер, к первому и второму входам которого подключен частотозадающий элемент и на основе элементов которого образованы опорный генератор с переключаемой частотой выходного сигнала в форме меандра, оканчивающийся первым выходом микроконтроллера, аналого-цифровой преобразователь, оканчивающийся третьим-седьмым входами микроконтроллера, третий вход из которых соединен с выходом второго детектора, и счетно-решающий интерфейс, оканчивающийся вторым - четвертым выходами микроконтроллера, цифровой синтезатор частот, вход которого соединен с первым выходом микроконтроллера, каскадно соединенные сдвиговый регистр с обратной связью, вход которого соединен с выходом цифрового синтезатора частот и управляющим входом ключевого смесителя, цифроаналоговый преобразователь, восемь входов которого соединены с восемью выходами сдвигового регистра с обратной связью, и первый фильтр нижних частот, вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, а его выход - со входом усилителя переменного напряжения, блок измерения полного сопротивления сетей переменному току, симметричный вход которого соединен с первым и вторым выводами третьего канала переключателя измеряемых параметров и в состав которого входят резистор, подключенный своим входом к выходу усилителя переменного напряжения, а своим выходом - к первому выводу третьего канала переключателя, первый узел эталонных сопротивлений, состоящий из нескольких резисторов и переключающего узла и включенный между вторым выводом третьего канала переключателя и общим для всего устройства проводником, первый и второй синхронные детекторы, сигнальные входы которых соединены с первым и вторым выводами третьего канала переключателя, а управляющие входы - с одним из выводов сдвигового регистра с обратной связью, и второй и третий фильтры нижних частот, включенные между выходами первого и второго синхронных детекторов и четвертым и пятым входами микроконтроллера, буквенно-цифровой индикатор, входы которого подключены ко второму-четвертому выходам микроконтроллера, и пульт ручного управления, выходы которого соединены с восьмым-тринадцатым входами микроконтроллера, блок измерения сопротивления сетей постоянному току содержит источник постоянного тока, подключенный своим выходом к первому выводу второго канала переключателя измеряемых параметров, второй узел эталонных сопротивлений, состоящий также как и первый, из нескольких резисторов и переключающего узла и включенный между вторым выводом второго канала переключателя и общим для всего устройства проводником, и четвертый и пятый фильтры нижних частот, включенные между первым и вторым выводами второго канала переключателя и шестым и седьмым входами микроконтроллера, при этом второй вход двухканального переключателя соединен с выходом сумматора противофазных напряжений, а выход переключателя - со входами второго детектора.

В частных случаях трехканальный переключатель, двухканальный переключатель и ступенчатый делитель напряжений выполнены электрически управляемыми, управляющие входы которых соединены с пятым, шестым и седьмым выходами микроконтроллера, в состав ступенчатого делителя напряжений

- 2 007802 введен усилитель, а второй детектор выполнен двухполупериодным на основе двух операционных усилителей.

Функциональная схема предлагаемого устройства для измерения параметров сигналов в сетях трехпрограммного проводного вещания и сопротивления сетей приведена на фиг. 1, на которой обозначено:

- симметричный трехканальный переключатель измеряемых параметров;

- симметричный ступенчатый делитель напряжений;

- сумматор противофазных постоянных и переменных напряжений;

- фильтр верхних частот (ФВЧ);

- ключевой смеситель;

- усилитель промежуточной частоты (УПЧ);

- первый детектор;

- двухканальный переключатель;

- узел звукового контроля;

- второй детектор (квазипиковый);

- микроконтроллер;

- частотозадающий элемент;

- аналого-цифровой преобразователь (АЦП);

- буквенно-цифровой индикатор;

- цифровой синтезатор частот;

- сдвиговый регистр с обратной связью;

- цифроаналоговый преобразователь (ЦАП);

- первый фильтр нижних частот (ФНЧ);

- усилитель переменного напряжения;

- блок измерения сопротивления сетей переменному току;

- резистор;

- первый узел эталонных сопротивлений;

- первый синхронный детектор;

- второй синхронный детектор;

- второй ФНЧ;

- третий ФНЧ;

- блок измерения сопротивления сетей постоянному току;

- источник постоянного тока;

- второй узел эталонных сопротивлений;

- четвертый ФНЧ;

- пятый ФНЧ;

- пульт ручного управления;

- источник питания.

Предлагаемое устройство осуществляет:

- измерение среднеквадратичных и квазипиковых значений напряжений звуковой частоты в диапазоне 0,05-10 кГц, включая измерение квазипикового уровня сигнала первой программы и среднеквадратического значения напряжения сетей промышленной частоты 50 Гц;

- измерение среднеквадратичных и квазипиковых значений напряжений огибающих амплитудномодулированных (АМ) сигналов второй и третьей программ, несущие частоты которых равны 78 и 120 кГц;

- измерение постоянного напряжения;

- измерение сопротивления сетей постоянному току;

- определение полного сопротивления сетей на частотах 0,4; 78 и 120 кГц.

Измерение переменных и постоянных напряжений производится при открытом первом канале переключателя 1 (при соединении его входа с первым выходом). Напряжение звуковой частоты первой программы, или напряжение АМ сигнала второй или третей программы, или синусоидальное напряжение промышленной частоты, или постоянное напряжение (в зависимости от вида измеряемого напряжения) проходит через ступенчатый делитель напряжений 2, сумматор противофазных напряжений 3 и поступает одновременно на вход ФВЧ 4, имеющего частоту среза 50 кГц, и на второй вход двухканального переключателя 8. ФВЧ 4 пропускает только АМ сигналы второй и третьей программ. С выхода ФВЧ 4 АМ сигнал поступает на вход ключевого смесителя 5, на управляющий вход которого подается напряжение с синтезатора частот 15, имеющее форму меандра и частоту, равную сумме средней частоты УПЧ 6 и несущей частоты второй или третьей программы. С выхода ключевого смесителя 5 преобразованный сигнал поступает на УПЧ 6, где фильтруется и усиливается, и далее - на первый детектор 7, выделяющий низкочастотную (НЧ) огибающую АМ колебаний (сигнал звуковых частот). С выхода детектора 7 НЧ сигнал поступает на первый вход переключателя 8. При включении первого канала переключателя 8 на его выход поступает модулирующий НЧ сигнал второй или третьей программы (в зависимости от частоты меандра, поступающего на управляющий вход ключевого смесителя 5). Супергетеродинный прием

- 3 007802 второй и третьей программ позволяет снизить дополнительную погрешность измерения, обусловленную мешающим воздействием сигналов соседних программ. Измерение НЧ напряжений, в том числе напряжений сигналов первой программы, производится при включении второго канала переключателя 8. Напряжение с выхода переключателя 8 одновременно поступает на вход узла звукового контроля 9, во входной цепи которого имеется разделительный конденсатор, отсекающий постоянное напряжение, и на вход квазипикового детектора 10. С выхода последнего продетектированный сигнал или постоянное напряжение, прошедшее со входа переключателя 1, поступает на второй вход микроконтроллера 11 (на один из входов АЦП 13), где преобразуется в цифровой сигнал, который подвергается дальнейшему преобразованию. При нажатии кнопок на пульте ручного управления 32 производится вычисление микроконтроллером 11 среднеквадратичного или амплитудного значения напряжений НЧ или вычисление величины постоянного напряжения, значения которых отображаются на экране буквенно-цифрового индикатора 14.

Дополнительный усилитель, введенный в состав ступенчатого делителя напряжений 2, и второй детектор 10, содержащий два операционных усилителя, повышают чувствительность устройства при измерениях переменных и постоянных напряжений.

В качестве частотозадающего элемента 12 в устройстве используется кварцевый резонатор, изготовленный на резонансную частоту 8 МГц. С первого выхода микроконтроллера 11 сигнал в форме меандра нужной для данного вида измерений частоты поступает на вход цифрового синтезатора частоты 15, содержащего свой внутренний делитель частоты. Сигнал с выхода синтезатора частот 15 поступает одновременно на управляющий вход ключевого смесителя 5 и на вход сдвигового регистра с обратной связью 16. Сдвиговый регистр используется в канале, предназначенном для измерения полного сопротивления сетей переменному току. Ключевой смеситель 5 по отношению к обычному смесителю обеспечивает более стабильный уровень преобразованного сигнала, что повышает точность измерения напряжений.

Измерение сопротивления сетей постоянному току производится при открытом втором канале переключателя 1. В этом случае два проводника сетей радиовещания присоединяются к входу устройства и сопротивление сетей оказывается включенным между выходом источника постоянного тока 28 и входом второго узла эталонных сопротивлений 29. С точек соединения выводов второго канала переключателя 1 с выходом источника постоянного тока 28 и входом второго узла эталонных резисторов 29 напряжения поступают на входы четвертого 30 и пятого 31 ФНЧ, имеющих частоту среза 40 Гц. С выхода фильтров 30 и 31 постоянные напряжения поступают на третий и четвертый вводы микроконтроллера 11 и далее на вводы АЦП 13. Значение измеряемого сопротивления рассчитывается микроконтроллером 11 после нажатия одной из кнопок на пульте 32 по формуле где иб и ϋ7 - значения напряжений на шестом и седьмом входах микроконтроллера 11, пропорциональные значениям напряжений на вводах устройства (напряжения снимаются относительно общего для устройства проводника),

К_Э2 - значение сопротивления второго узла эталонных сопротивлений 29. Численное значение измеряемого сопротивления отображается на экране буквенно-цифрового индикатора 14.

Измерение полного сопротивления сетей переменному току проводится на частотах 0,4; (78±0,78) и (120±1,2) кГц при открытом третьем канале переключателя 1. Напряжение синусоидальной формы на этих частотах формируется каскадно соединенными микроконтроллером 11, цифровым синтезатором частот 15, сдвиговым регистром 16, ЦАП 17 и ФНЧ 18. На вход сдвигового регистра 16 поступает напряжение в форме меандра. Напряжения на восьми выходах регистра 16 также имеют форму меандра, но частоту в 16 раз меньшую частоты входного меандра. На выходах регистра меандры сдвинуты во времени последовательно по выходам на длительность одного, двух и т.д. до восьми периодов входного меандра (входные импульсы меандра для регистра 16 можно рассматривать как тактовые). Цепь обратной связи в регистре обеспечивает формирование на любом из его выходов импульса, длительность которого равна длительности восьми периодов входного меандра. На выходе ЦАП 17 сигнал имеет квазигармоническую форму. ФНЧ 18, имеющий частоту среза 130 кГц, убирает высшие гармоники из квазигармонических сигналов второй и третьей программ. Далее переменное напряжение одной из трех частот (0,4; 78 или 120 кГц) подается на вход усилителя 19, а с выхода усилителя - на первый вывод резистора 21, второй вывод которого соединен с первым выводом третьего канала переключателя 1 (второй вывод резистора 21 совместно с общим для устройства проводником образует выход генератора переменного тока, в состав которого входят каскадно соединенные микроконтроллер 11, цифровой синтезатор частоты 15, сдвиговый регистр с обратной связью 16, ЦАП 17, первый ФНЧ 18, усилитель 19 и резистор 21). Ко второму выводу третьего канала переключателя 1 подсоединен первый узел эталонных сопротивлений 22. При подключении к входу устройства радиовещательной сети ее сопротивление оказывается включенным между вторым выводом резистора 21 и первым узлом эталонных сопротивлений 22. Напряжения, снимаемые со второго конца резистора 21 и входа узла эталонных сопротивлений 22, поступают на входы первого 23 и второго 24 синхронных детекторов, на управляющие входы которых поступают меандры

- 4 007802 с такой же частотой, что и частота синусоидального сигнала, поступающего с выхода резистора 21. Управляющие входы синхронных детекторов 23 и 24 подключены к одному из разрядов регистра 16, фаза сигнала на котором приблизительно совпадает с фазой синусоидального сигнала (при этом фронты меандра приблизительно совпадают во времени с моментами перехода полярности синусоидального напряжения через ноль). С выхода синхронных детекторов продетектированные (выпрямленные) напряжения поступают на входы второго 25 и третьего 26 ФНЧ, имеющих частоту среза 40 Гц, с выхода которых постоянные напряжения, пропорциональные входным переменным, имеющимся на первом и втором выводах третьего канала переключателя 1 напряжениям, поступают на пятый и шестой входы микроконтроллера 11, в котором и обрабатываются.

Значение полного сопротивления сети переменному току определяется после определения сопротивления сети постоянному току. Эквивалентная схема цепи для переменного тока, содержащая реактивную составляющую, отображается электрической цепью из параллельно соединенных активного сопротивления (сопротивления цепи постоянному току) и емкости или из последовательно соединенных ак тивного сопротивления и индуктивности.

В первом случае для расчета полного сопротивления цепи используется схема, представленная на фиг. 2, а во втором случае - схема, представленная на фиг. 2б. На фиг. 2а и 2б через К_Э1 обозначено известное сопротивление первого узла эталонных резисторов 22, через и_Э1 - переменное напряжение между общим для всего устройства проводником и вводом узла 22 , через и₀- переменное напряжения между общим для всего устройства проводником и выходом резистора 21, через К - активное сопротивление (сопротивление цепи постоянному току).

Для схемы, представленной на фиг. 2а:

³¹ 1 + гг7²С²Я²⁾ Л_э/. (1 + ет²С²й²)²

Для схемы, представленной на фиг. 2б:

ио² = (я+я_Э|)² 4¾² ^¾² (1) (2)

В выражении (1) неизвестной величиной является эквивалентная емкость С, в выражении (2) - эквивалентная индуктивность Г измеряемой сети.

Расчет значения эквивалентной емкости или индуктивности производится после определения значения и₀ на частотах 0,4; 78 и 120 кГц. При увеличении и₀ с ростом частоты измеряемое сопротивление содержит индуктивную составляющую, при уменьшении - емкостную. После определения характера реактивности производится измерение и₀ и и_Э1 на требуемой частоте (0,4; 78 или 120 кГц) и расчет С или Г. Полное сопротивление измеряемой цепи, содержащей емкость, имеет вид содержащей индуктивность

Ζ₇ = 7? + /ννΔ .

Поскольку постоянные напряжения на выходах ФНЧ 25 и 26 пропорциональны и₀ и и_Э1, то на четвертый и пятый входы микроконтроллера поступают постоянные напряжения, пропорциональные входным переменным.

Синхронные детекторы 23 и 24 уменьшают погрешность измерения полных сопротивлений радиовещательных цепей.

При выполнении электрически управляемыми трехканального переключателя 1, двухканального переключателя 8 и ступенчатого делителя напряжений 2 их переключение производится микроконтроллером при нажатии соответствующих кнопок на пульте ручного управления 32.

По отношению к устройству-прототипу предлагаемое устройство обладает расширенными функциональными возможностями. Оно позволяет измерять сопротивление сетей переменному току на частотах трех программ (прототип этого делать не позволяет), имеет меньшую погрешность измерения постоянных напряжений (±10% против ±15% в прототипе), меньшую погрешность измерения сопротивлений постоянному току (±10% против ±30% в прототипе), более высокую чувствительность измерения постоянных напряжений (10 мВ против 30 мВ в прототипе), большее входное сопротивление (10-450 кОм против 5-100 кОм у прототипа). Помехозащищенность предлагаемого прибора также выше, чем у прототипа за счет симметричных входных цепей, супергетеродинного усиления сигналов второй и третьей программ, использования ключевого смесителя и двух синхронных детекторов.

Источник питания изготовленного нами устройства был выполнен универсальным - питался от сети переменного тока и имел в своем составе аккумулятор с зарядным устройством и не требовал частой замены батарей гальванических элементов, что имело место в устройстве-прототипе.

Источники информации, использованные при составлении описания изобретения:

1. Многопрограммное проводное вещание/В.Я. Дзядчик, С.А. Заславский, Б.Н. Филатов, А.В. Шершакова. М.: Связь, 1974, с.208-214.

2. Измеритель монтерский циркулярного вызова. Техническое описание и инструкция по эксплуа

- 5 007802 тации Зв2.746.012 ТО. Харьковское межвузовское полиграфическое предприятие, Харьков, 1988 прототип.

Claims (4)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Устройство для измерения параметров сигналов в сетях трёхпрограммного проводного вещания и сопротивления сетей постоянному току, содержащее переключатель измеряемых параметров, имеющий общий вход, являющийся входом устройства, ступенчатый делитель напряжений, вход которого соединён с первым выходом переключателя измеряемых параметров, блок измерения сопротивления сетей на постоянном токе, вход которого соединен со вторым выходом названного переключателя, усилитель переменного напряжения, первый и второй детекторы, из которых второй выполнен квазипиковым, двухканальный переключатель, первый вход которого соединен с выходом первого детектора, фильтр верхних частот, узел звукового контроля и источник питания, отличающееся тем, что переключатель измеряемых параметров выполнен трёхканальным, с симметричными входом и выходами, ступенчатый делитель напряжения выполнен с симметричным входом и выходом, и в состав устройства дополнительно введены сумматор противофазных напряжений, вход которого соединен с выходом ступенчатого делителя напряжений, а его выход - со входом фильтра верхних частот, ключевой смеситель, сигнальный вход которого соединен с выходом фильтра верхних частот, усилитель промежуточной частоты, вход которого соединен с выходом ключевого смесителя, а его выход - со входом первого детектора, микроконтроллер, к первому и второму входам которого подключен частотозадающий элемент и на основе элементов которого образованы опорный генератор с переключаемой частотой выходного сигнала в форме меандра, оканчивающийся первым выходом микроконтроллера, аналого-цифровой преобразователь, оканчивающийся третьим-седьмым входами микроконтроллера, третий вход из которых соединен с выходом второго детектора, и счетно-решающий интерфейс, оканчивающийся вторым-четвертым выходами микроконтроллера, цифровой синтезатор частот, вход которого соединен с первым выходом микроконтроллера, каскадно соединенные сдвиговый регистр с обратной связью, вход которого соединен с выходом цифрового синтезатора частот и управляющим входом ключевого смесителя, цифроаналоговый преобразователь, восемь входов которого соединены с восемью выходами сдвигового регистра с обратной связью, и первый фильтр нижних частот, вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, а его выход - со входом усилителя переменного напряжения, блок измерения полного сопротивления сетей переменному току, симметричный вход которого соединен с первым и вторым выводами третьего канала переключателя измеряемых параметров и в состав которого входят резистор, подключенный своим входом к выходу усилителя переменного напряжения, а своим выходом - к первому выводу третьего канала переключателя, первый узел эталонных сопротивлений, состоящий из нескольких резисторов и переключающего узла и включенный между вторым выводом третьего канала переключателя и общим для всего устройства проводником, первый и второй синхронные детекторы, сигнальные входы которых соединены с первым и вторым выводами третьего канала переключателя, а управляющие входы - с одним из выводов сдвигового регистра с обратной связью, и второй и третий фильтры нижних частот, включенные между выходами первого и второго синхронных детекторов и четвертым и пятым входами микроконтроллера, буквенно-цифровой индикатор, входы которого подключены к второмучетвертому выходам микроконтроллера, и пульт ручного управления, выходы которого соединены с восьмым-тринадцатым входами микроконтроллера, блок измерения сопротивления сетей постоянному току содержит источник постоянного тока, подключенный своим выходом к первому выводу второго канала переключателя измеряемых параметров, второй узел эталонных сопротивлений, состоящий также как и первый из нескольких резисторов и переключающего узла и включенный между вторым выводом второго канала переключателя и общим для всего устройства проводником, и четвертый и пятый фильтры нижних частот, включенные между первым и вторым выводами второго канала переключателя и шестым и седьмым входами микроконтроллера, при этом второй вход двухканального переключателя соединен с выходом сумматора противофазных напряжений, а его выход - со входом второго детектора и входом узла звукового контроля.
2. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что трехканальный переключатель, двухканальный переключатель и ступенчатый делитель напряжений выполнены электрически управляемыми, управляющие входы которых соединены с пятым, шестым и седьмым выходами микроконтроллера.
3. 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что в состав ступенчатого делителя напряжений введен усилитель.
4. 4. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что второй детектор выполнен двухполупериодным на основе двух операционных усилителей.