SU1004913A1 - Автоматический измеритель комплексных параметров - Google Patents

Description

(54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ КОМПЛЕКСНЫХ Изобретение атноситс  к радиоизмерительной технике и может быть использова но дл  измерени  полных сопротивлений V и комплексных коэффициентов передачи преЬфазрвйтелеЙ электрических сигналов , а также дл  сн ти  амплитуднофазочастных характеристик преобразователей механических сигналов и диапазонах низких и ин анизких частот. Известен универсальный амплитуднофазовый преофазователь СВЧ сигналов, содержащий генератор перестраиваемой частотЬ, мостовой измерительный блок, фазосдвигакшие цепи на базе щелей св зи детекторных головок ориентированных сшределениьш офазом, три сумматора оторног и измер емого сигнала, четыре детектора-квадратора, четыре фильтра нижних частот, сумматор дл  выделе м ни  -.фазонезависимого сигнала, два диффервщшапьных усилител  и электроннолучевой шадикатор iT. Недостаткакга известного преофазовател   вл ютс  большое врем  измерени  & ПАРАМЕТРОВ. .. i . диапазоне низких и  нфраннзквх частоТ) ооредел емое посто шюй времени фильтров нижних частот детекторных каскадов, коэффшщент перекрыпгй  диапазона частот, не превьппаюогай ЗО% определ емый свойствами фвзосдввгаюш х пеночек, слбжность схемы и конструка  , определ гау/{а  напвчвем четырех детекторных гопсйзок и соопгвегственно, четьфех измерительных каналов дл  выделени  посто нной составл юшей из измерительного сигнала. близким к взофетению  вл етс  четырезсдетекторный измерн- тель комплексных параметров, содержащий генератор перестраиваемой частоты , первый выход которого соединен с входом измерительного бпока, ыход которого подключен к измерительным входам сумматоров четырех иа ерительных каналов, каждый на коггорытс содержит последовательно соединенные сумматор , детектор-квадратор, блок запоминани  амплитудных значений сигналив

со сбросом пам ти, к опорным входам сумматоров подключены четыре дополнительных выхода генератора перестраиваемой , частоты, выходы четырех блоков запоминани  соединены соответственно с входами двух дифференциальныхусилителей , выходы которых соединены fcootbeTCTBeHHO с двум  отклон ющими пластинами электронно-лучевого ивдикатора 2 .-

Недостатком известного устройства i | вл етс  необходимость наличи  четьфе1}с опорных сигналов генератора перестраиваемой частоты. Наличие четырех измерительных каналов приводит к увеличепШо погрешности из-аа неидентичности снижает надежность, усложн ет регулировку и° настройку устройства. Врем  измерени  известного устройства определ етс  измер емым фазовым сдвигом и фазовым сдвигом опорного сигнала, и составл ет один период частоты следовани  измер емого сигнала в диапазоне низких и инфранизких частот.

Цель изобретени  - сокращение времени измерени  в диапазоне низких и инфранизких частот, уменьшение погрешности намерени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в автоматическом измерителе комплексных параметров, содержаший генератор перестраиваемой частоты, первый выход которого соединен с входом измерительного блока, выход которого подключен к измерительным входам сумматоров , соединенных с входами дегекторов-квадраторов , блоков запоминани  амплитудных значений сигналов к опорным входам первого и третьего сумматоров подключены соответственно второй и третий выходы генератора перестраиваемой частоты, электронно-лучевой индикатор, два дифференциальных усилител , выходы которых соединены соответственно с двум  отклон к цими пластинами электронно-лучевого индикатора , выходы первого и второго блока запоминани  амплитудных значений, соответственно - с входами первого дифференциального усилител , введены активный сумматор, усилитель посто нного тока, инвертор, причем измерительный вход второго сумматора соединен с выходом инвертора, вгсод которсго соединен с вторым выходом генератора перестраиваемой частоты, входы активного сумматора соответственно соединены с выходами первого и второго блочков запоминани  амплитудных значений.

вход усилител  посто нного тока соединен с выходом третьего блока запоминани  амплитудных знамений, выходы активного сумматора и усилител  посто нного тоКа соответственно соединены с входами второго дифференциального усилител .

На чертеже представлена структурна  схема устройства в режиме измерени  комплексных сопротивлений.

Устройство содержит генератор 1 перестраиваемой частоты, например с выходами 2-4, измерительный блок

6,с йсследуемьп двухполюсником 5, инвертор 7, сумматоры 8 - 10, детекторы-квадраторы 11 - 13, блоки 14 16 дл  запоминани  амплитудныхзначений сигналов с автоматическим или ручным сбросом пам ти, активный сумматор 17с коэффициентом передачи 1, усилитель, посто нного тока 18 с коэффициентом усилени  2, дифференциальные усилител  19 и 2О, электронно-лучевой йндикато э 21.

Устройство работает следующим образом .

Сигнал вида где Ug- амплитуда; U - кругова  частота; t - врем  с основного выхода 2 генератора 1 поступает на измерительный блок 6 с исследуемым двухполюсником 5. С выхода измерительного блока 6 сигнал

, K,.(u,

где k - коэффициент передачи измерительного блока 6;

(JQ - модуль измер емого параметра исследуемого двухполюсника 5; f- фаза измер емого комплексного параметра исследуемого двухполюсника 5 поступающа  на измерительные входы сумматоров 8 - Ю.

С дополнительного выхода 3 генератора 1 перестраиваемой частоты,

имеющего фазу О, сигнал поступает на опорный восод сумматора 8 и инвертора

7,а с дополнительного выхода 4, имеюшего фазу ЭО, сигнал поступает на

опорный вход сумматора 10. Сигнал с выхода 7 поступает на опорный вход сумматора 9, т.е. на опорных входах суммаггоров 8-10 имеет сигналы вида

Up Sin tut;

. UQ 3ln (UJi-t-180°); и 3ln(a;4;+90 ). : . Таким образом, напр жени , поступаюоие на входы детекторов-квадраторов 11-13 имеют вид ) Х{ш4; +-Г80), Uвx З «-f 23 oS 3 oS x(u)t+90°) , где К2 - коэффициент передачи суммат ров дл  измер емого сигнала коэффициент передачи суммат ров дл  опорного сигнала. Можно прин ть К, а На выхсаах детекторов-квадраторов 11-13 амплитуды .напр жений описываютс  следующими выражени ми ВЫХ11 С (-У 2усовф1п. Гfsin fs 1 .«y ycostfsj Bbixir A UV-2ro54)sin2 i/s x|u)t «yci:«t t yC05« 5j V.(Tr 2y5i«4j5in2 c ri+j-s nifs x uJi4oirctqr y eostfs JV где К Д - коэффициент передачи сигнала детекторов-квадраторов. На выходах блоков эадоминани  1416 , амплитуды напр жейий посто ннс  о тока описываютс  следующими выражени ми . Uo(lV-2xco54), вЫХ14 с. Bbwi5 Ai o(V-2r) eык16 c A oi T 25rsi) Вычитанием Ug, 4 ВЬнИБ ференциальном усилителе 19 на его вь ходе получаем напр жение у-11 11т:4.К k 11 Bbi)fl3 BbixiV выхв о

На выходе активного сумматора 17 напр жение имеет вид

.,(V

:Ф о р м у л а изобретени 

55

Автоматический измеритель комплекЬных параметров, содержащий г-енератор перестраиваемой частоты,, перрмй выход Напр жение на выходе усилител  посто нного тока 18 имеет вид. (1+Т242р,-пЧ). Ы%18 24Кди2 Напр жение с выхода усилител  посто нного тока 18 и с выхода активного сумматора 17 подаетс  на соответствующие входы дифференциального усилител  2О, напр жение на выходе которого имеет вид JI11II 1 2|/ 1|2, ,-4К2к. 120- 6Ь№18- ВЫХ1Т С А 0 После подачи сигнаповО. .,|ои t BbtX2о электронно-лучевой индикатор 21 получаем на эщзане световое п тно , радиус отклонени  которого от центра трубки ft характеризует модуль коэффициента отражени , а угол отклонени  радиус-вектора от вертикали коэффициента отражени  . 22 J. k ВЫХ19 ewx20 S A чувствительность индикатора; вЫХ20 ВЫХ1Э Таким офазом, предлагаемый автоматический измеритель комплексных параметров обеспечивает измерение на инфранизких частотах .;. за врем , не более 3/8 периода частоты следовани  измер емого сигнала в широком диапазоне частот. Кроме того, за счет сокрушени  измерительных каналов с четырех до трех и использование двух опорных сигналов генератора перестраиваемой частоты уменьшаетс  погрешность измерени , расшир етс  номенклатура примен емых генераторов перестраиваемой , частоты(например генера торы типа Г6-15, Г6-26). С Помощью предлагаеMoro устройства можно также измер ть комплексные коэффициенты передачи преобразователей электрических сигналов (четырехполюсников) а также комплексные Коэффициенты преобразователей механических сигналов (сейсмоприемников , МЙ1ФОФОНОВ, гидрофонов т.д.) которого соединен с входом измеригепьного блока, выход которогб подключен к измерительным входам сумматоров, соединенных с входами детекторов-квадраторов , подключенных к входам блоков эа похтнани  амплитудных значений сигналов , к опорным Екодам первого и третьего сумматоров подключены соответственно второй и третий вьосоды генератора перестраиваемой частоты, электроннолучевой индикатор, два дифференциальных усилител , выходы которых соединены со ответственно с двум  отклон ющими плас тинами электронно-лучевого индикатора, выходы первого и второго блока запоминани  амплитудных значений соответствен но соединены с входами первого дифференциального усилител , о т л и ч а юш и и с   тем, что, с целью сокращени  времени измерени  на низких и инфранизких частотах| v и уменьшени  погрешности измерени , введены активный сумматор, усилитель посто нного i0 13 тока, инвертор, причем измерительный вход второго сумматора соединены с выходом инвертора, Екод которого соединен с вторым выходом генератора перестраиваемой частоты, входы активного сумматора соответственно соединены с входами первого и второго блоков запоминани  амплитудных значений, вход усилител  посто нного тока соединен с выходом третьего блока запоминани  ампдитудных значений, выходы активного сумматора и усилител  посто нного тока соответственно соединены с входами второго дифференциального усилител . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Вопросы радиоэлектроники, сер. РТ, 1971 вьш. 7, с. 57-61. 2.Авторское свидетельства , СССР № 781711 кл. Q 01 R 27/О2, 11.12.78 (прототип).

Claims (1)

1. 55-Формула изобретения Автоматический измеритель комплексных параметров, содержащий генератор перестраиваемой частоты,, первый выход

   7 1004913 8 которого соединен с входом измерительного блока, выход которогб подключен к измерительным входам сумматоров, соединенных с входами детекторов-квадраторов, подключенных к входам блоков за- $ поминания амплитудных значений сигналов, к опорным входам первого и третьего сумматоров подключены соответственно второй и третий выходы генератора перестраиваемой частоты, электронно- 10 лучевой индикатор, два дифференциальных усилителя, выходы которых соединены соответственно с двумя отклоняющими пластинами электронно-лучевого индикатора, выходы первого и второго блока заломи- 15 нания амплитудных значений соответственно соединены с входами первого дифференциального усилителя, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени, измерения на низких и ин- 20 франиэких частогах| _Л и уменьшения погрешности измерения, введены активный сумматор, усилитель постоянного тока, инвертор, причем измерительный вход второго сумматора соединены с выходом инвертора,’ вход которого соединен с вторым выходом генератора перестраиваемой частоты, входы активного сумматора соответственно соединены с входами первого и второго блоков запоминания амплитудных значений, Вход усилителя постоянного тока соединен с выходом третьего блока запоминания амплитудных значений, выходы активного сумматора и усилителя постоянного тока соответственно соединены с входами второго дифференциального усилителя.