SU1122980A1 - Цифровой измеритель коэффициента гармоник - Google Patents

Abstract

ЩФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ КОЭФФИЦИЕНТА ГАРМОНИК, содержащий последовательно соединенные блок управлени , аналого-1щфровой преобразователь и рекурсивный цифровой фильтр, при этом второй вход аналого-цифрового преобразовател  объединен с входом блока управлени  и подключен к входу устройства, три сумматора, последовательно соединенные делитель кодов и блок извлечени  корн  квадратного , а также два масштабирующих блока, один из которых по входу подключен к выходу аналого-цифрового преобразовател , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, в него дополнительно введены два перемножител  кодов, первые входы которых подключены к выходу аналого-цифрового преобразовател , второй вход одного перемножител  кодов соединен с выходом первого сумматора, вход суммировани  которого подключен к выходу первого масштабирующего блока, а вход вычитани  объединен с вторьм входом другого перемножител  кодов и соединен через второй масштабирующий (Л блок с выходом рекурсивного цифрового фильтра, выходы перемножителей кодов подключены к входам второго и третьего сумматоров, выходы которых соединены с уходами делител  кодов.

Description

Изобретение относитс  к электрор диоизмерени м и может быть использо вано дл  измерени  коэффициента гармоник. . Известен цифровой измеритель нелинейных искажений, содержащий последовательно включенные формирователь , умножитель частоты, ключ, ана лого-цифровой преобразователь,- информационный вход которого подключен к входу формировател  и  вл етс  входом устройства, а управл киций вход - к выходам задатчиков ортого нальных функций, выходы которых подключены к первым входам множительных устройств, выходы которых через соответствующие схемы переноса подключены к первому и второму входам квадратора, третий вход кото рого подключен к выходу аналого-циф рового преобразовател  и вторым вхо дом множительных устройств, а вЫход - к входу сумматора, выход кото рого подключен к входу третьей схемы переноса, блок управлени , подключенный входом к выходу формирова тел , а выходом - к управл ющим вхо дам ключа, трех схем переноса, сумматора , измерител  отношени  кодов, устройства извлечени  корн , последовательно включенные второй сумматор и четверта  схема переноса, выход которой подключен к входу измерител  отношени  кодов, а второ вход второго сзмматора соединен с выходом квадратора lj . Недостатки устройства - погрешность измерени , обусловленна  неточностью определени  периода входного сигнала, погрешность вычислени  и сложность аппаратурной реализ ции . Наиболее близким к изобретению  вл етс  цифровой измеритель коэфф циента гармоник, содержащий три сумматора, последовательно включенный формирователь, умножитель часто ты, ключ, аналого-цифровой преобразователь , первый квадратор, четвертый сумматор и блок извлечени  корн  квадратного, а также цифровой фильтр, второй и третий квадраторы и два масштабирующих блока, при . этом второй вход аналого-цифрового преобразовател  соединен с входами устройства и формировател , выход которого подключен к блоку управлени , выход аналого-цифрового преоб802 разовател  соединен с входом цифрового фильтра, выход которого через последовательно соединенные второй квадратор и первый сумматор подключей к одному из входов третьего сумматора , и с входом первого масштабирующего блока, выход которого через последовательно соединенные третий квадратор и второй сумматор подключен к другому входу третьего сумматора, выход которого соединен через второй масштабирующий блок с вторым входом блока делени , а управл ющие входы всех блоков, кроме формировател  и умножител , подключены к соответствующим выходам блока управлени  2j . Недостаток известного устройства - невысока  точность измерени , ,обусловленна  методической погрешностью задани  кусочно-линейной характеристики цифрового фильтра, методической погрешностью вычисле7 ни  коэффициента гармоник и методической динамической погрешностью цифрового фильтра. Цель изобретени  - повьш1ение точности измерени  коэффициента гармоник. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в цифровой измеритель коэффициента гармоник, содержащий последовательно соединенные блок управлени , аналого-цифровой преобразователь и рекурсивный цифровой фильтр, при этом второй вход аналого-цифрового преобразовател  объединен с входом блока управлени  и подключен к входу измерител , три сумматора, последовательно соединенные делитель кодов и блок извлечени  корн  квадратного а также два масштабирующих блока, один из которых по входу подключен к выходу аналого-цифрового преобразовател , дополнительно введены два перемножител  кодов, первые входы которых подключены к выходу аналого-цифрового преобразовател , второй вход одного перемножител  кодов соединен с выходом первого сумматора, вход суммировани  которого подключен к выходу первого масштабирующего блока, а вход вьмитани  объединен с вторым входом другого перемножител  кодов и соединен через второй масштабирующий блок с выходом рекурсивного цифрового фильтра, выходы перемножителей кодов подключены к входам второго и третьего сумматоров, выходы которых соединены с входами делител  кодов. На чертеже приведена блок-схема измерител . Измеритель содержит аналого-цифровой преобразователь 1, блок 2 управлени , рекурсивньй цифровой фильт 3, масштабирующие блоки 4 и 5, перемножитель 6 и 7 кодов, сумматоры 8-1 и, делитель 11 кодов и блок 12 извлечени  корн  квадратного. Информационный вход аналого-цифро вого преобразовател  1 и вход блока 2 управлени  объединены между собой и подключены к входу прибора. Управл ющий вход преобразовател  1 соединен с одним из вьЬсодов блока 2 управлени . Выход аналого-цифрового преобразовател  1 соединен с точкой, объедин ющей входы рекурсивного цифр вого фильтра 3, масштабирующего блока 4 и перемножителей 6 и 7 кодов V Выход рекурсивного цифрового (фильтра 3 через масштабирующий блок 5 подключен к второму входу перемножител  6 кодов и к входу вычитани  сумматора 8, вход суммировани  которого соединен с выходом масштабирующего блока 4, а выход - с вторым входом перемножител  7 кодов, Выхо- ды перемножителей 6 и 7 кодов подключены к входам сумматоров 9 и 10, выходы которых соединены с входами делител  11 кодов, а выход делител подключен к входу блока 12 извлече ни  корн  квадратного. Измеритель работает следующим образом. Исследуемьй сигнал Ц (t) поступа ет на входы аналого-цифрового преоб разовател  1 и блока 2 управлени . Последний задает моменты квантовани  tn исследуемого сигнала и в эти моменты формирует импульсы запуска преобразовател  1, на выходе которого об азуютс  коды мгновенньк значений исследуемого сигнала ll Itn J On . Коды tJo с выхода преобразовател  1 поступают на цифровой фильтр 3, через масштабирующий блок 4 на вход суммировани  сумматора 8 и на входы перемножителей 6 и 7 кодов.

На выходе фильтра формируетс  сигнал Ug , который подаетс  через масштабирующий блок 5 на второй вход

При этом абсолютна  методическа  погрешность известного устройства перемножител  6 кодов и на вход вычитани  сумматора 8. Коэффициенты передачи масштабирующих блоков 4 и 5 равны J . Таким И1 образом на входы перемножител  6 кодов поступают коды Ug с аналогоцифрового преобразовател  1 и - l/j с выхода масштабирующего блока 5. На выходе перемножител  6 кодов образуютс  коды произведений U,- U,14 Ь которые записыва1ртс  в сумматор 9. В результате обработки m кодов в сумматоре 8 записываетс  код. квадрата действующего значени  первой гармоййки и,. . Одновременно в сумматоре 8 образуютс  коды разностей (Не - с) которые подаютс  на второй вход перемножител  7 кодов; На выходге, этого перемножител  получаютс  кcfды произведений UgtUg - которые ввод тс  в сумматор 10. Сумма m кодов дает код квадрата действующего значени  высших гармоник U , . Коды величин 0 , поступают на делитель i1 кодов и затем на блок 12 извлечени  корн  квадратного, на выходе которого получаем код коэффициента гармоник В предлагаемом устройстве повышаетс  точность измерени  за счет уменьшени  методических погрешностей задани  кусочно-линейной характеристики цифрового фильтра, вычислени  коэффициента гармоник и динамической погрешности. Используемый в известном устройстве фильтр с кусочно.тлинейной характеристикой , как и любой реализуемьА фильтр в полосе ( СО, + у ), не имеет пр мых участков, а следовательно , его коэффициенты передачи К| и Kjj на ч:амом деле  вл ютс  не посто нными, а переменными, т.е, К, К.+ йК, Kj Kj + &К.

за счет неточности задани  кусочнолинейной характеристики равна

JU-ML

ЛК,

т к|

2К,

относительна  погрешность

J.

7U«

2К

К|

Из этих формул видно, что при малых К методическа  погрешность может оказатьс  достаточно большой.

Kj., тем больше эта

и чем меньше погрешность.

Методическа  погрешность вычислени  в известном устройстве возникает за счет использовани  приближенной формулы

Claims (1)

1. ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ КОЭФФИЦИЕНТА ГАРМОНИК, содержащий последовательно соединенные блок управления, аналого-цифровой преобразователь и рекурсивный цифровой фильтр, при этом второй вход аналого-цифрового преобразователя объединен с входом блока управления и подключен к входу устройства, три сумматора,' последовательно соединенные делитель кодов и блок извлечения корня квад- ратного,· а также два масштабирующих блока, один из которых по входу 'подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены два перемножителя кодов, первые входы которых подключены к выходу аналого-цифрового преобразова· теля, второй вход одного перемножителя кодов соединен с выходом первого сумматора, вход суммирования которого подключен к выходу первого масштабирующего блока, а вход вычитания объединен с вторым входом другого перемножителя кодов и соединен через второй масштабирующий блок с выходом рекурсивного цифрового фильтра, выходы перемножителей кодов подключены к входам второго и третьего сумматоров, выходы которых соединены с входами делителя кодов.

   SU η., 1122980