SU1257588A1

SU1257588A1 - Устройство дл проверки измерителей группового времени запаздывани

Info

Publication number: SU1257588A1
Application number: SU853845817A
Authority: SU
Inventors: Юрий Алексеевич Скрипник; Александр Игнатьевич Гуцало; Станислав Иванович Пятин; Вадим Данилович Рудык
Original assignee: Винницкий политехнический институт
Priority date: 1985-01-18
Filing date: 1985-01-18
Publication date: 1986-09-15

Abstract

Изобретение относитс к области (Измерительной техники. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей устройства. Устройство содержит измеритель 1 группового времени запаздывани , линию 12 задерлжи переменной длины, усилитель 3, модул тор 4 задержки, делитель 5 частоты, фильтры 6 и 15, селективный усилитель 12, амплитудный детектор 14 и индикатор 19. Введение делител 7 частоты, фильтров 8 и 18, модул тора 9 задержки, переключател 11 с четырьм клеммами, селективного усилител 13, сумматора 16, амплитуд ноге детектора 17 и регул тора 10 уровн позвол ет нар ду с суммарной нелинейностью динамической характеристики группового времени запаздывани , обеспечить поверку нелинейности этой характеристики четного и нечетного пор дков с разрешающей способностью не менее 5-10 мкс и относительной погрешностью не более +0,2%. Это способствует значительному повышению уровн метрологических характеристик разрабатываемых измерителе и . 1 ил . f. С

Description

и

Изобретение относитс к измерительной технике и может, бьтть использовано дл поверки нелинейности динамической характеристики группового времени запаздывани измерительного канала повер емого измерител

Целью изобретени вл етс расши- трение функциональных возмолиостей устройства путем обеспечени возможности поверки нелинейности динамической характеристики группового времени запаздывани четного и нечетного пор дков „

На чертеже приведена структурна схема предлагаемого устройства.

12

Устройство содержит повер емый измеритель 1 группового времени за- паздывани с двум входными и двум ыходными клеммами, перва выходна клемма через последовательно соединенные линию 2 задержки переменной длины и усилитель 3 с автоматической регулировкой усилени подсоединена к одному из входов первого модул тора 4 задержки5 который вторым входом соединен с первой выходной клеммой повер емого измерител 1 через после дователь ко соединенные первый делитель 5 частоты и первый фильтр б, выход первого модул тора 4 задержки подключен к первой входной клемме повер емого измерител 1, выход первого делител 5 частоты через последовательно соединенные второй делитель 7 частоты и третий фильтр 8 подключен к первому входу второго моду- л тора 9 задержки, вторым входом подключенного к выходу усилител 3 с автоматической регулировкой усилени , выход второго модул тора 9 задержки подключен к второй входной клемме повер емого измерител 1, втора выходна клемма которого через регул тор 10 уровн подключена одновременно к первой клемме переключател 11 и к входам первого 12 и второго 13 селективных усилителейS, выход первог селективного усилител 12 через последовательно соединенные первый амплитудный детектор 14 и второй фильтр 15 подключен одновременно -К второму входу сумматора 6 и третьей кле1Ф1е переключател 11j выход второго селективного усилител 13 через последовательно соединенные второй амплитудный детектор 17 и че.т в.ертый фильтр 18 подключен одновременно к первому Рходу сумт-штора 16 и

57588 ,I

второй клемме переключател 11, выход сумматора 16 подключен к четвертой клемме переключател 11, выход которого подключен к индикатору 19,

5 Принцип действи устройства заключаетс в следующем.

С первого выхода повер емого изме- 15ител 1 группового времени запаздывани на вход линии 2 задержки переШ манной длины подаетс сигнала вида

Ui(t)U,sinnt, (-1) С помощью линии 2 задержки переменной длины ос5,тдествл етс медленное изменение задерлски сигнала (1)

5 в пределах всей шкалы понар емого .измерител G t , Дл устранени воз можных колебаний амплитуды выходного сигнала из--за изменений вносимого линией 2 задержки затухани сигнал

20 с выхода линии подаетс на один из входов первого модул тора 4 .задержки через усилитель 3 с автоматической регулировкой усилени . Одновременно сигнал (1) поступает на вход- первого

u(t)

U. Ct- делител 5 частоты, где его частота понижаетс до значени 5, П , Поэто му напр жение на выходе фильтра 6 oжнo представить в виде

U2(t)U.2sinfi,t, (2) Сигнал (2) слукит в качестве модулирующей функции сигнала (1) и поступает на второй вход первого модул то ра 4 задержки,, выходной сигнал которого можно представить з виде

.,.„, sin.,t)j .,

(3) где f 1 макс индекс модулированного

по времени задержки сиг нала в первом модул торе задержки.

Сигнал (3) с выхода первого модул тора 4 задержки поступает на вход повер емого измерител 1 группового

времени запаздывани . Если повер емым измерителем вл етс измеритель с .AM иcпытaтeJ7.ьным сигналом, то в измерительном канале сигналом (3) осуществл етс модул ци высокочастотного сигна.па, а поэтому в этом канале сигнал имеет вид.

и, (t)U {l- -msin fi(,.. sinfl.t), . sinot.(4)

Выходной сигнал первого делител 5 частоты подаетс на вход .второго делител 7 частотыj где его частота понижаетс до значени Я Л, . Поэтому напр. жение на выходе фильтра 8 мозшо представить в виде

Uy(t)U5sinS72t. (5) Сигнал (5) поступает на один из входов второго модул тора 9 задержки и служит в качестве модулирующв функции сигнала (1), поступающего на второй вход указанного модул тора с выхода усилител 3 с автоматической регулировкой усилени .

&ЛХОДНОЙ сигнал второго модул тора 9 задержки можно выразить формулой

U(t)UgSin(jz(t+-C2«ot . ) ,

(6) 1ндекс модулированного

по времени задержки сигна- 5 ла во втором модул торе задержки.

Сигнал (6) поступает на второй вход повер емого измерител I группоновременно на вход селективного усилител 12 с коэффициентом усилени К(, настроенного на частоту

10

, вход селективного усилител 13 с коэффициентом усилени К, настроенного на частоту 2$7, + f

Напр жение с выхода селективного усилител 12 после детектировани амплитудным детектором 14 и фильтрации фильтром 15 поступает одновремен но на третью клемму переключател 11 и на второй вход сумматора 16. Это же напр жение с выхода селективного усилител 13 после детектировани амплитудным детектором 17 и фильтрации фильтром 18 поступает также одно временно на вторую клемму переключател 11 и на первый вход сумматора 1

В первом положении переключател

25

30

вого времени запаздывани , вл ющий- 20 осуществл етс каЛибровка индикато- с опорным входом его фазового детектора . В измерительном канале повер емого измерител 1 группового времени запаздывани осуществл етс детектирование сигнала (4) амплитудным де тектором и сравнение продетектирован- ного сигнала в фазовом детектора с сигналом (6). Поэтому на втором выходе повер емого измерител 1 группового времени запаздывани вь ходное напр жение можно представить в втаде двух основных составл ющих;

U;(t)KgU,U,, (С,«„, sinn.t 2«зк sinj2jt); . (7)

и; (t), cos 2nt+Q( 1, а,с sinQ,t + ,, ), где Ка- коэффициент передачи фазового детектора.

Из выражени (7) следует, что выходное напр жение, кроме посто нной составл ющей 5 содержит также и переменную составл ющую, модулированную по вреьдани задержки с частотами П,

35

40

ра 19, во втором положении индикатор измер ет нелинейность динамической характеристики группового времени запаздывани четного пор дка, в тре- тьем положении - нелинейность неч ет- .ного пор дка и в четвертом положении - суммарную нелинейность.

Калибровка индикатора t9 н устрой ства в целом осуществл етс с помощь регул тора 10 уровн , в качестве ко- торого используетс , образцовый потен циометр. В начальный момент регул то ром 10 уровн устанавливаетс нулево показание индикатора 19, а нелинейность четного, нечетного пор дков и суммарна регистрируютс раздельно по отклонению от нулевого значени в положительную и отрицательную стороны . При этом суммарна нелинейност определ етс как сумма нелинейностей четного и нечетного пор дков.

Если динамическа характеристика группового времени запаздывани измерительного канала повер емого измерит

И S1, , аьтлИтуда которой измен етс

пропорционально нелинейности динами- лг линейна, то при изменении линией 2 задержки переменной длины вреческой характеристики группового времени запаздывани измерительного канала повер емого измерител 1 о

Так как у различных типов повер емых измерителей группового времени 50 запаздывани крутизна динамической характеристики измерительного канала может быть различной, то дл обеспе- .чени посто нной чувствительности напр жение с второго выхода повер в-- 55 мого измерител 1 подаетс на регул тор 10 уровн . С выхода регул тора 10 уровн напр жение подаетс одмени задержки сигнала (1) в пределах О - Т индикатор 19 будет в кажд() положении переключател П регистрировать амплитуду посто нного напр жени неизменной величины.

В случае отклонени динамической характеристики группового времени запаздывани от линейного закона суммарна амплитуда посто нного напр же-; НИН на выходе сумматора 16, а также амплитуды напр жепнй на выходе фильтров 15 и 18, характеризующие нелинейI25758S4

новременно на вход селективного усилител 12 с коэффициентом усилени К(, настроенного на частоту

Напр жение с выхода селективного усилител 12 после детектировани амплитудным детектором 14 и фильтрации фильтром 15 поступает одновременно на третью клемму переключател 11 и на второй вход сумматора 16. Это же напр жение с выхода селективного усилител 13 после детектировани амплитудным детектором 17 и фильтрации фильтром 18 поступает также одновременно на вторую клемму переключател 11 и на первый вход сумматора 16.

В первом положении переключател 11

25

30

20 осуществл етс каЛибровка индикато-

35

40

Калибровка индикатора t9 н устройства в целом осуществл етс с помощью регул тора 10 уровн , в качестве ко- торого используетс , образцовый потенциометр . В начальный момент регул тором 10 уровн устанавливаетс нулевое показание индикатора 19, а нелинейность четного, нечетного пор дков и суммарна регистрируютс раздельно по отклонению от нулевого значени в положительную и отрицательную стороны . При этом суммарна нелинейность определ етс как сумма нелинейностей четного и нечетного пор дков.

мени задержки сигнала (1) в пределах О - Т индикатор 19 будет в кажд() положении переключател П регистрировать амплитуду посто нного напр жени неизменной величины.

В случае отклонени динамической характеристики группового времени запаздывани от линейного закона суммарна амплитуда посто нного напр же-; НИН на выходе сумматора 16, а также амплитуды напр жепнй на выходе фильтров 15 и 18, характеризующие нелинейность четного и нечетного пор дков, будут измен тьс пропорционально нелинейности этой характеристики при изменении времени задержки сигнала (1) в тех же пределах. При этом ,реальную динамическую характеристику группового времени запаздывани измерительного канала повер емого измерител 1 в каждом мозкно предвходом первого модул тора задержкиj выход которого соединен с первой входной клеммой повер емого измерител , а второй вход - с выходом пер- J вого фильтра, вход которого соединен с выходом делител частоты, последо- ватгльно соединенные первый селективный усилитель, первый амплитудный де/;: тектор и второй фильтр, а также ршди

ставить в виде суммы линейной и нели- «О °Р отличающеес тем,

что, с целью расширени его функциональных возможностей, в него дополнительно введены второй делитель частонейной частей и оценить нелинейную часть по дифференциальной крутизне в данной точке,

ты, третий и четвертый фильтры втоТаким образом, введение в предло- ts Р° модул тор задержки, регул тор

уровн , второй селективный усилитель, второй амплитудный детектор, сумматор и переключатель с четырьм клеммами, причем второй делитель частоты вхо- динамической характеристики группово-20 Дом подключен к выходу первого дели- го времени запаздывани обеспечивает- тел частоты,, а выходом через третий

женное устройство поверки дополнительных узлов значительно расшир ет его функциональные возможности, так как нар ду с суммарной нелинейностью

с поверка нелинейности этой характеристики чётного и нечетного пор дков, с разрешающей способностью не менее и относительной погрешностью не более ±0,2%. Это способствует значительному повьтению уровн метрологических характеристик разрабатываемых измерителей, так как в каждом случае конкретно определ етс нелинейность, которую необходимо корректировать .

Claims

Формула изобретени

jQ клемме повер емого измерител , а выходом - одновременно к входам первого и второго селективного усшзителей и к первой клемме переключател БЫ ход второго селективного усилител через последовательно соединенные

Устройство дл поверки измерите- gj лей группового времени запаздывани второй амплитудный детектор и четверсодержазцее клеммы дл подключени повер емого измеритетш, линию задержки еременной длины и делитель частоты, своими входами соединенные с первой выходной клеммой повер емого измерител , усилитель с автоматической регулировкой усилени , вход которого соедимен с выходом линии задержки переменной длины, а выход с первым 45

Редактор М.Келемеш Заказ 4915/45

Составитель Ю„Макаревич

Техред А.Кравчук Корректор М.Демчик

Тираж 728Подписное

ВНИИГШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж--35, Ра паска наб.. д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г, Ужгород., ул.Проектна , 4

75886

входом первого модул тора задержкиj выход которого соединен с первой входной клеммой повер емого измерител , а второй вход - с выходом пер- J вого фильтра, вход которого соединен с выходом делител частоты, последо- ватгльно соединенные первый селективный усилитель, первый амплитудный де/;: тектор и второй фильтр, а также ршди

ты, третий и четвертый фильтры втофильтр - к первому входу второго модул тора задержки, вторым входом подключенного к выходу усилител с автоматической регулировкой усилени , ы- ход второго модул тора задержки подключен к второй входной клемме повер емого измерител , регул тор уровн входом подключен к второй выходной

клемме повер емого измерител , а выходом - одновременно к входам первого и второго селективного усшзителей и к первой клемме переключател БЫ ход второго селективного усилител через последовательно соединенные

второй амплитудный детектор и четвертый фильтр подключен- одновременно к второй клемме переключател и к первому входу сумматора, второй вход которого подключен одновременно к выходу второго фильтра и к третьей клемме переключател , выход сумматора подключен к четвертой клемме переключател , выходом подключенного к индикатору.