SU1020779A1

SU1020779A1 - Способ измерени нелинейных искажений

Info

Publication number: SU1020779A1
Application number: SU823381591A
Authority: SU
Inventors: Олег Игоревич Бобровицкий; Александр Геннадиевич Струнин; Валентин Иванович Губарь; Юлиан Михайлович Туз
Original assignee: Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority date: 1982-01-20
Filing date: 1982-01-20
Publication date: 1983-05-30

Abstract

СПСХ;ОБ ИЗМЕРЕНИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ, основанный на использовании коэффициентов р да Фурье, йри котором формируют из исследуемого сигнала линейно возрастающие в течение первого полупериода основной частоты и линейно убывающие в течение второго полупериода основной частоты напр жени фиксированной амплитуды, сдвинутые относительно друг друга на четверть периода частоты, а также определ ют средний квадрат напр жени исследуемого сигнала I- отличающийс тем, что, с целью повышени точности измерени , масштабируют суюлу квадратов разностей между средними квадратги и сумм исследуемого сигнала с первым и третьим, а также вторым и четвертым линейно измен ющимс напр жени ми до равенства разности между средним квадратсмх исследуемого § сигнала и указанной суммой, а о коэф .фнциенте гарионнк исследуемого сигна-С/) ла суд т по значению корн квадратно- го из масштабного коэффициента в мо:мент равенства.

Description

Способ измерени нелинейных искажений синусоидального сигнала относитс к электроизмерительной технике и предназначен дл . измерени коэффициента гармоник низкочастотных синусоидальных сигналов с высокой точностью .

Известен фильтровой способ измерени коэффициента гармоник синусоидалного сигнала, включающий вьццеление первой гармоники сигнала, калибровку сигнала по требуемой амплитуде перво . гармоники, исключение ее из спектра сигнала и измерение действующего значени высших гармоник исследуемого сигнала 1.

Известный способ требует определени основной частоты или периода исс ледуемого сигнала дл настройки полсовых фильтров и операцию уэкополосной фильтрации, что невозможно выполнить с то.чностью в единицы процентов при времени измерени не более нескольких (2-10) периодов входного сигнала , что в свою очередь резко увеличивает врем измерени при исследованиинизкочастотных сигналов.

Кроме того, медленна флуктуаци частоты исследуемого сигнала, котора рсегда имеет место, также вызывает значительную погрешность измерени .

Известен компенсационно-фильтровой способ измерени нелинейных искажений синусоидальных сигналов, включающий определение частоты, амплитуды и фазы первой гармоники исследуемого сигнала, вычитание полученной первой гармоники из исследуемого сигнала по мгновенным значени м и определение действующего значени разностного напр жени 2.

Такой способ также требует предизионного измерени периода сигнала и двухкоординатного уравновешивани на переменном токе по амплитуде и по фазе, что, кроме низкого быстродействи и относительно невысокой точвости , требует сложной аппаратурной реализации . Кроме того, погрёййости от низкочастотной флуктуации исследуемого сигнала по частоте, фазе и амплитуде , что практически всегда имеет место, полностью войдут в результат измерени по известному способу,

Наиболее близким к предлагаемому вл етс способ измерени нелинейных искажений, основанный на использовании коэффициентов р да Фурье и включаидий разбиение отрезка времени, равного периоду исследуемого сигнала на р д временных интервалов и последовательное суммирование единичных кодов, значени которых соответствуtor мгновенной величине входного сигнала с весовыми коэффициентами, соответствующими значению аппроксимирующей опорной функции на этом интервале , из исследуемого сигнала формируют линейно возрастающие в течение первого полупериода основной частоты и линейно убываклцие в течение второго полупериода основной частоты напр жени фиксированной амплитуды, сдвинутые друг относительно друга на четверть периода основной частоты, и определ ют средние значени единичных кодов на отрезке времени, кратном периоду сигнала, использу полученные линейно измен ющиес напр жени в качестве аппроксимирующих опорных функций , а по величине корн квадратного из разницы между отношением среднего квадрата входного сигнала к сумме квадратов полученных средних и единицей суд т о коэффициенте гармоник ис следуемого сигнала.

Такой способ позвол ет исключить вли ние погрешностей узкополосных фильтров на результат измерени .

Однако устройства, основанные на этом способе, имеют довольно узкий частотный диапазон. Кроме того, реализаци такого способа предполагает применение сложной аппаратуры, а в результат измерени вход т мультипликативные погрешности всех устройств, необходимых дл реализации известного способа 3J,

Цель изобретени - повышение точности измерени налинейных искажений.

Поставленна цель достигаетс тем, что при Измерении по способу, основанному на использовании коэффициентов р да Фурье и включающему формирование из исследуемого сигнала линейно возрастакадих в течение первого полупериода основной частоты и линейно убьгаающих в течение второго полупериода основной частоты напр жений фиксированной амплитуды, сдвинутых относительно друг друга на четверть периода основной частоты, а также определение среднего квэдрата исследуемого напр жени , дополнительно масштабируют сумму квадратов разностей между средними квадратами сумм исследуемого сигнала с первым и третьим, а также вторым и четвертым линейно измен ющимс напр жени ми до равенства разности ме дду средним квадратом исследуемого сигнала и указанной суммой а о коэффициенте гармоник сигнала суд т по значению корн квадратного из масштас5ногр коэффициента в момент равенства .

Способ реализуетс следующим образом ,

Из исследуемого Сигнала формируют напр жение пилообразной формы: U,, , f Unj и Uf,. с амплитудой U и сдвинутые друг относительно друга на четверть периода основной частоты, спект ры которых

Г

о .

1 (21-4)

Claims

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ, основанный на использовании коэффициентов ряда Фурье, йри котором формируют из исследуемого сиг нала линейно возрастающие в течение первого полупериода основной частоты и линейно убывающие в течение второго полупериода основной частоты напряжения фиксированной амплитуды, сдвинутые относительно друг друга на четверть периода частоты, а также определяют средний квадрат напряжения исразностей между средсумм исследуемого сиг* третьим, а также втолинейно изменяющимся равенства разности следуемого сигналаотличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, масштабируют суьму квадратов ними квадратами нала с первым и рым и четвертым напряжениями до между средним квадратом исследуемого § сигнала и указанной суммой, а о коэффициенте гармоник исследуемого сигна-[Л ла судят по значению корня квадратного из масштабного коэффициента в мо:меит равенства.