PL97644B2 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i uklad do pomiaru znieksztalcen nieliniowych, majacy zastosowanie w elektronice zwlaszcza przy pomiarach parametrów zmiennych sygnalów elektronicznych, szczególnie zas oprócz znieksztalcen nieliniowych, wartosci skutecznych napiecia oraz czestotliwosci lub okresu tych sygnalów. , Stan techniki. Znany jest z katalogu firmy Radiometer, Kopenhaga, Dania 1972 produkowany automatycz¬ ny miernik znieksztalcen nieliniowych, zbudowany z ukladu pomiaru znieksztalcen nieliniowych, który to uklad jest zaopatrzony w recznie przelaczany skokowy dzielnik napiecia, polaczony z przedwzmacniaczem z automatycznie kontrolowanym poziomem napiecia wyjsciowego, który poprzez automatycznie strojony trzystopniowy tlumiacy filtr pasmowy jest polaczony bezposrednio lub przez blok pomiaru wzmocnienia z detektorem wartosci skutecznej, przy czym jedno wyjscie tego detektora jest polaczone z analogowym wskaznikiem znieksztalcen nieliniowych, a drugie wyjscie jest poprzez blok kontroli wzmocnienia polaczone ze wspomnianym filtrem pasmowym.

Uklad pomiaru czestotliwosci jest polaczony z wyjsciem przedwzmacniacza z automatycznie kontrolowa¬ nym poziomem napiecia wyjsciowego, zas wyjscie tego ukladu jest polaczone z analogowym wskaznikiem czestotliwosci. Kolejny uklad kontroli poziomu napiec sklada sie z bloku kontroli oraz z dwóch amplitudowych przetworników logarytmicznych, z których jeden jest polaczony z wyjsciem skokowego dzielnika napiec, zas drugi jest polaczony z wyjsciem wyjsciowego wzmacniacza generatora. Stosunek napiec wyjsciowych amplitudo¬ wych przetworników jest wykazany na analogowym wskazniku stosunku sygnalu wejsciowego i wyjsciowego.

Natomiast wejscie bloku kontroli poziomu napiec jest polaczone z wyjsciem jednego albo drugiego przetwornika lub z wejsciem zewnetrznym przyrzadu.

Uklad generatora w omawianym mierniku jest polaczony z wejsciem wyjsciowego wzmacniacza generatora, którego amplituda sygnalu wyjsciowego jest ustalana przez blok kontroli poziomu napiec. Czestotliwosc generatora moze byc regulowana recznie lub za pomoca wewnetrznego, pomocniczego generatora napiec piloksztaltnych, albo tez moze byc regulowana sygnalem doprowadzanym z zewnatrz. Z powolanego katalogu2 V Vv / ' 97 644 ¦ " *' *s ..•.£ • ,r?" cO ""•¦-¦¦ znany jest sposób okreslania pofniaru znieksztalcen nieliniowych, w którym pomiar tych znieksztalcen jest poprzedzany pomiarem czestotliwosci badanego sygnalu. Nastawa czestotliwosci filtru jest okreslana przez uklad pomiaru czestotliwosci, zas poziom napiecia jest kontrolowany przez detektor wartosci skutecznej.Badane napiecje wejsciowe jest przetwarzane na sygnal proporcjonalny do czestotliwosci tego napiecia. Napiecie to jest wykorzystywane do ustawiania czestotliwosci trzystopniowego filtru pasmowego.

Detektor wartosci skutecznej mierzy poziom harmonicznych przechodzacych przez filtr pasmowy i za pomoca bioku pomiaru wzmocnienia jest okreslany stosunek napiecia harmonicznych do sygnalu calkowitego to jest wspólczynnika znieksztalcen nieliniowych.

Istota wynalazku. W sposobie wedlug wynalazku w pierwszej fazie pomiar znieksztalcen nieliniowych poprzedza sie pomiarem czestotliwosci badanego sygnalu lub jego okresu przy pomocy licznika, bedacego czlonem cyfrowego miernika stosunku napiec, przy czym licznik ten kasuje sie do stanu 0 na kazdej dekadzie i uzyskuje sie wynik pomiaru tej czestotliwosci, pomniejszony o 1 na ostatniej pozycji, zas w nastepnej fazie do pomiaru znieksztalcen nieliniowych wykorzystuje sie w dalszym ciagu cyfrowy-miernik stosunku napiec w którym jedno napiecie jest proporcjonalne do wartosci skutecznej harmonicznych, a drugie napiecie jest proporcjonalne do wartosci skuteczne] napiecia wejsciowego selektywnego czlonu, w zwiazku z czym, wynik pomiaru jest proporcjonalny do wspólczynnika znieksztalcen nieliniowych, natomiast wielkosc napiecia wejsciowego otrzymuje sie za pomoca zmiany tlumienia dyskretnie programowanego dzielnika napiec, przy czym czestotliwosc lub okres tego napiecia wyswietla sie za pomoca cyfrowego wskaznika.

W ukladzie do pomiaru znieksztalcen nieliniowych wyjscie detektora sygnalu wejsciowego jest polaczo¬ ne z drugim wejsciem cyfrowego miernika stosunku napiec, przy czym pierwsze jego wejscie jest polaczone z wyjsciem detektora wartosci skutecznej harmonicznych, z kolei zas wejscie wspomnianego detektora jest polaczone z wyjsciem dodatkowego dzielnika, zas jego wejscie jest polaczone z wyjsciem wzmacniacza o regulowanym wzmocnieniu, polaczonym z.wyjsciem selektywnego czlonu, podczas gdy wspomniany miernik skokowo steruje wzmocnieniem wzmacniacza i okresla tlumienie dodatkowego dzielnika.

W odniesieniu do znanego stanu techniki zastosowanie w ukladzie wedlug wynalazku cyfrowego miernika stosunku napiec zawierajacego czlon analogowy i cyfrowy w sklad którego wchodzi licznik, ma ten korzystny skutek, ie eliminuje analogowy wskaznik mb analogowy wskaznik róznicowy, dzieki czemu uzyskuje sie cyfrowy pomiar znieksztalcen nieliniowych.

. Dzieki konstrukcji cyfrowego miernika stosunku napiec, poziom napiecia wejsciowego moze byc zmienny w okreslonych przez miernik granicach, w wyniku czego zostaja uproszczone czynnosci zwiazane z pomiarem znieksztalcen nieliniowych, bez potrzeby stosowania pokretla regulujacego poziom napiecia wejsciowego lub przedwzmacniacza z automatycznie kontrolowanym poziomem napiecia wyjsciowego. Ponadto zastosowanie dyskretnie programowanego dzielnika napiec, umozliwia automatyczne przelaczanie zakresów napiec wejscio¬ wych, co eliminuje reczne przelaczanie pokretlem, a tym samym upraszcza kolejne czynnosci zwiazane z pomia¬ rem znieksztalcen nieliniowych.

Objasnienie rysunku. Przedmiot wynalazku jest objasniony przy pomocy rysunku, przedstawiajacego schemat blokowy ukladu realizujacego sposób pomiaru znieksztalcen nieliniowych.

Przyklad realizacji wynalazku. W sposobie wedlug wynalazku, pomiar znieksztalcen nieliniowych w pierwszej fazie, poprzedza sie pomiarem czestotliwosci sygnalu lub jego okresu przy pomocy licznika, bedacego czlonem cyfrowego miernika stosunku napiec 9, przy czym licznik ten kasuje sie do stanu 0 na kazdej dekadzie i uzyskuje sie wynik pomiaru tej czestotliwosci, pomniejszony o 1 na ostatniej pozycji. W nastepnej fazie, do pomiaru znieksztalcen nieliniowych wykorzystuje sie w dalszym ciagu cyfrowy miernik stosunku napiec 0, w którym jedno napiecie U1 jest proporcjonalne do wartosci skutecznej harmonicznych, a drugie napiecie U2 jest proporcjonalne do wartosci skutecznej lub sredniej napiecia wejsciowego selektywnego czlonu 4, w zwiazku z czym wynik pomiaru jest proporcjonalny do wspólczynnika znieksztalcen nieliniowych, podczas gdy wielkosc napiecia wejsciowego otrzymuje sie za pomoca zmiany tlumienia dyskretnie programowanego dzielnika napiec 1, zas czestotliwosc lub okres tego napiecia wyswietla sie za pomoca cyfrowego wskaznika 11.

Uklad do pomiaru znieksztalcen nieliniowych jest zbudowany z dyskretnie programowanego dzielnika napiec 1, polaczonego poprzez transformator impedancji 2 z detektorem 3 sygnalu wejsciowego, selektywnym czlonem 4 oraz z ukladem 5 automatycznego dostrajania analogowego. Selektywny czlon 4 dwoma wejsciami i jednym wyjsciem jest polaczony z ukladem 5 automatycznego dostrajania analogowego i w dalszym ciagu wyjsciem tym poprzez wzmacniacz 6, selektywny czlon 4 jest polaczony z dodatkowym dzielnikiem 7. Wyjscie dodatkowego dzielnika 7 jest polaczone z wejsciem detektora 8 wartosci skutecznej harmonicznych, zas jego wyjscie jest polaczone z wejsciem U1 cyfrowego miernika 9 stosunku napiec, a drugie wejscie U2 tego miernika jest polaczone z detektorem 3 sygnalu wejsciowego.

Cyfrowy miernik 9 steruje wzmacniaczem Ó i dodatkowym dzielnikiem 7 a wynik pomiaru znieksztalcen nieliniowych jest wyswietlany przez cyfrowy wskaznik znieksztalcen 10. Licznik stanowiacy czlon cyfrowego97 644 3 miernika stosunku napiec, jest polaczony jednym z wyjsc detektora 3 sygnalu wejsciowego, którego kolejne wyjscie steruje dyskretnie programowanym dzielnikiem napiec 1. Wynik pomiaru czestotliwosci lub okresu jest zapamietywany przez uklad pamieci cyfrowego miernika 9, zas stan ukladu pamieci steruje selektywny czlon 4, przy czym stan ten jest wyswietlany przez cyfrowy wskaznik czestotliwosci lub okresu 11.

Dzialanie ukladu. Sygnal badany, w którym wedlug wynalazku mierzy sie znieksztalcenia nieliniowe, czestotliwosc lub okres oraz wartosc skuteczna napiecia jest podawany poprzez dyskretnie programowany dzielnik napiecia 1, a nastepnie przez transformator impedancji 2, na detektor 3, poziomu napiecia wejsciwego, przy czym napiecie wyjsciowe tego detektora, przy pomiarze znieksztalcen nieliniowych, dla cyfrowego miernika 9 stosunku napiec, stanowi wzorcowe napiecie odniesienia U2.

W przypadku gdy napiecie to nie miesci sie w scisle okreslonym przez cyfrowy miernik 9 przedziale napiec, to na drugim wyjsciu detektora 3 zjawia sie sygnal, który steruje dzielnikiem napiec 1. W czasie kazdorazowego przelaczania tego dzielnika detektor 3 jest zwierany do napiecia, przy którym na jego wyjsciu uzyskuje sie napiecie w okreslonym przez miernik 9, przedziale a tym samym zwiekszenie predkosci przelaczania dzielnika 1.

Z kolei na jednym z wyjsc detektora 3 poziomu napiecia wejsciowego wytwarza sie sygnal, którego czestotliwosc jest równa czestotliwosci sygnalu badanego i jest mierzona przez cyfrowy czlon cyfrowego miernika 9 stosunku napiec.

Z uwagi na wlasnosci zastosowanego czlonu selektywnego 4, kasowanie licznika bedacego czlonem cyfrowego miernika 9 nastepuje do stanu 9 na kazdej dekadzie, co odpowiada pomiarowi czestotliwosci zmniejszonej o jednostke, przy czym wynik tego pomiaru jest zapamietywany i wyswietlany na cyfrowym wskazniku 11 czestotliwosci lub okresu. Na podstawie tego wyniku nastepuje wstepne zestrajanie selektywnego czlonu 4, zas jego precyzyjne dostrojenie uzyskuje sie przy pomocy ukladu 5 automatycznego dostrajania analogowego, reagujacego na skladowa rzeczywista i skladowa urojona napiecia o czestotliwosci skladowej podstawowej.

W wypadku, gdy czestotliwosc sygnalu badanego niedokladnie zostala zmierzona, albo ulegla zmianie w czasie pomiaru, wspomniany uklad 5 wydaje sygnal powtórzenia pomiaru tej czestotliwosci. Napiecie wyjsciowe dostrojonego selektywnego czlonu 4 jest podawane przez wzmacniacz 6 o regulowanym skokowo wzmocnieniu i przez dodatkowy dzielnik 7 na wejscie detektora 8 wartosci skutecznej harmonicznych, którego napiecie wyjsciowe jest wejsciowym napieciem U1 mierzonym przez cyfrowy miernik 9. Wynik pomiaru jest równy wielkosci znieksztalcen nieliniowych i jest wyswietlany na oddzielnym cyfrowym wskazniku 10 znieksztalcen nieliniowych.

Natomiast pomiar wartosci skutecznej napiecia sygnalu badanego jest realizowany przy pomocy tych samych bloków, które sa wykorzystywane przy pomiarze znieksztalcen nieliniowych z ta jednak róznica, ze selektywny czlon 4 wraz z ukladem 5 dostrajania analogowego jest wylaczony, a napiecie U2 w cyfrowym mierniku 9 jest napieciem stalym.

Claims (3)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób pomiaru znieksztalcen nieliniowych, w którym stosuje sie regulacje napiecia wejsciowego oraz analogowy lub cyfrowy pomiar czestotliwosci sygnalu badanego, a nastawe czestotliwosci filtru lub czlonu selektywnego okresla sie przy pomocy ukladu czestotliwosci, znamienny tym, ze w pierwszej fazie pomiar znieksztalcen nieliniowych poprzedza sie pomiarem czestotliwosci badanego sygnalu lub jego okresu przy pomocy licznika bedacego czlonem cyfrowego miernika (9) stosunku napiec,przy czym licznik ten kasuje sie do stanu 9 na kazdej dekadzie i uzyskuje sie wynik pomiaru tej czestotliwosci pomniejszony o 1 na ostatniej pozycji, zas w nastepnej fazie, do pomiaru znieksztalcen nieliniowych wykorzystuje sie w dalszym ciagu cyfrowy miernik (9) stosunku napiec, w którym jedno napiecie (UD jest proporcjonalne do wartosci skutecznej harmo¬ nicznych, a drugie napiecie (U2) jest proporcjonalne do wartosci skutecznej napiecia wejsciowego selektywnego czlonu (4), w zwiazku z czym, wynik pomiaru jest proporcjonalny do wspólczynnika znieksztalcen nielinio¬ wych.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wielkosc napiecia wejsciowego uzyskuje sie za pomoca zmiany tlumienia programowanego dzielnika napiec (1), przy czym czestotliwosc lub okres tego napiecia jest zapamietana i wyswietlana przez cyfrowy wskaznik (11).

3. Uklad do pomiaru znieksztalcen nieliniowych zbudowany z dyskretnie programowanego dzielnika napiec, polaczonego z transformatorem impedancji, którego wyjscie jest polaczone z tlumiacym filtrem lub z selektywnym czlonem i z jednym wejsciem ukladu automatycznego dostrajania analogowego oraz z detekto¬ rem sygnalu wejsciowego, przy czym uklad drugim wejsciem jest polaczony z wyjsciem selektywnego czlonu4 97 644 oraz z dwoma wyjsciami tego czlonu, znamienny tym, ze wyjscie detektora (3> sygnalu wejsciowego jest polaczone z drugim wejsciem (U2) cyfrowego miernika stosunku napiec (9), przy czym pierwsze jego wejscie (U1) jest polaczone z wyjsciem detektora (8) wartosci skutecznej harmonicznych z kolei zas wejscie wspomniane¬ go detektora (81 jest 4 polaczone z wyjsciem . dodatkowego dzielnika (7), zas jego wejscie jest polaczone z wyjsciem wzmacniacza (6) o regulowanym wzmocnieniu, polaczonym z wyjsciem selektywnego czlonu (4), podczas gdy wspomniany miernik (9) steruje skokowo wzmocnieniem wzmacniacza (6) i okresla tlumienie dodatkowego dzielnika (7). We 1 2 3 » 5 i 1 f 4 i\ i T 6 f 7 10 "1 9 i (u2 i 1 i 8 1 Ui Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 Cena 45 zl