SU1267270A1 - Method of comparing amplitudes of two harmonic oscillations - Google Patents

Method of comparing amplitudes of two harmonic oscillations Download PDF

Info

Publication number
SU1267270A1
SU1267270A1 SU853870777A SU3870777A SU1267270A1 SU 1267270 A1 SU1267270 A1 SU 1267270A1 SU 853870777 A SU853870777 A SU 853870777A SU 3870777 A SU3870777 A SU 3870777A SU 1267270 A1 SU1267270 A1 SU 1267270A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
oscillations
amplitudes
compared
harmonic
amplitude
Prior art date
Application number
SU853870777A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Дмитриевич Шевеленко
Владимир Иванович Кутузов
Виталий Николаевич Булатов
Дамир Абдрахманович Даминов
Виктор Александрович Деревяшкин
Иван Петрович Орлов
Елена Владимировна Шевеленко
Original Assignee
Оренбургский политехнический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Оренбургский политехнический институт filed Critical Оренбургский политехнический институт
Priority to SU853870777A priority Critical patent/SU1267270A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1267270A1 publication Critical patent/SU1267270A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике. Может быть использовано дл  построени  устройств метрологического обеспечени  радиотехнических систем. Целью данного изобретени   вл етс  повышение точности за счет уменьшени  вли ни  колебаний с частотами, кратными частоте коммутации . Предложенный способ заключаетс  в следующем. Сравниваемые по амплитуде гармонические колебани  преобразуютс  в суперпозицию импульсно-модулируемых колебаний, из которых вьрел ют частотный Лампонент, амплитуда которого равна нулю при равенстве амплитуд сравниваемых колеба-- НИИ . Дл  этого из одного сравниваемого колебани  формируют последовательности пр моугольных импульсов в 2N раз более высокой частоты. После .модул ции их по времени задержки выдел ют гармонику с номером h pN, где р 1, 2, 3,..., обладающую максимальной чувствительностью к изменени м амплитуд сравниваемых колебаний , и устанавливают факт их равенства при достижении амплитудой вьздес $ ленной гармоники нулевого уровн . Один из вариантов устройства, реали (Л зующий данный способ, содержит формирователи 1 и 3 и избирательные блоки 2 и 6, коммутатор 4, временный модул тор 5. Высока  точность сравнени  амплитуд гармонических колебаний обеспечиваетс  тем, что равенство нулю амплитуды вьщел емой дл  регистрации гармоники обусловливает устранение-воздействий дестабилиэиN9 руклцих факторов. 2 ил.The invention relates to a pulse technique. It can be used for the construction of devices for the metrological provision of radio engineering systems. The purpose of this invention is to improve the accuracy by reducing the effect of vibrations with frequencies that are multiples of the switching frequency. The proposed method is as follows. Amplitude-matched harmonic oscillations are converted into a superposition of pulsed-modulated oscillations, from which a frequency Lappontor, whose amplitude is equal to zero, is equal if the amplitudes of the oscillations being compared are equal. For this, one of the compared oscillations form a sequence of rectangular pulses of 2N times higher frequency. After modulating them by the delay time, the harmonics with the number h pN, where p 1, 2, 3, ..., possessing the maximum sensitivity to changes in the amplitudes of the compared oscillations, are selected, and they are determined to be equal when the amplitude of the harmonic reaches zero level One of the variants of the device that implements this method contains shapers 1 and 3 and selective blocks 2 and 6, switch 4, time modulator 5. High accuracy of comparing the amplitudes of harmonic oscillations is ensured by the fact that the amplitude of the harmonics used is zero leads to the elimination of the effects of destabilization and N9 ruklich factors. 2 Il.

Description

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано дл  построени  устройств метрологического обеспечени  радиотехнических систем. Цель изобретени  - повьпцение точности путем уменьшени  вли ни  колебаний с частотами, кратными частоте коммутациии. На фиг.1 представлена структурна  схема устройства, реализующего способ сравнени  амплитуд двух гармонических колебаний; на фиг,2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу Устройство содержит первьш формирователь 1, выход которого подключен к входу первого избирательного блока 2, выходом подключенного к входу вто рого формировател  3, выходы которог подключены к входам коммутатора 4 и временного модул тора 5, соединенного выходом с входом второго избирательного блока 6. Гармонические колебани  частоты f (где CJ - колебани  несущей частоты, подлежащие сравнению по амплитуде ) преобразуютс  в суперпозицию импульсно-модулированньгх колебаний , из которых выдел етс  подвергаю щийс  максимальным изменени м при изменении амплитуды одного из сравниваемых колебаний относительно другого , частотный компонент, амплитуда которого равна нулю при равенстве амплитуд сравниваемых колебаний. Дл  этого сравниваемый по амплитуде гармоническими колебани ми поочередной их коммутацией, дл  которой используютс  последовательности импульсов, получаемые путем умножени  в 2N раз частоты fg I/TO одного из сравниваемых напр жений, подвергают моду л ции по времени задержки последова-г тельность пр моугольных импульсов частоты 2Nfg, что эквивалентно воздействию каждого из сравниваемых напр жений в качестве модулирующего на последовательность немодулированных импульсов с частотой, вдвое мень шей частоты коммутации. Полученное таким образом импульсно-модулированное колебание представл ет собой суперпозицию из двух модулированных сравниваемыми по амплитуде напр жеии ми по времени задержки последопательностей импульсов, сдвинутых друг относительно друга на интервал вреКомплексна  ампли } ш: туда гармоники с номером pN (где р 1, 2, 3,4„.) такой суперпозиции определ етс  следующим образом: /sin - (2, У--)/, (2pN;;y|)/etjp(7ty), где Е и L - соответственно амплитуда и длительность импуль-. сов суперпозиции; и и и - амплитуды сравниваемых гармонических напр жений ; 1У угол фазового сдвига между сравниваемыми напр жени ми; , Uufip jocitc w. - крутизна модул ционной характеристики; JQ(X) - функци  Бессел  первого рода нулевого пор дка, обращающа с  в ноль при X 2,41; 5,51 и т.д. Отсюда при 2pN М 2,41 т.е. при Um. Um, амплитуда гармоники с номером п pN /Ajjfjj;/ обращаетс  в ноль, что позвол ет индицировать факт равенства амплитуд двух гармонических колебаний. При изменении и, или и относительно - . - и 4 /л .1/ - и гармоника с номером п рМ подвергаетс  наибольшим изменени м. Вьщелением из суперпозиции модулированных последовательностей импульсов гармоники с номером п pN обеспечиваетс  высокоточна  индикаци  равенства амплитуд сравниваемых колебаний, так как при отклонении амплитуды одного из них на величину изменение амплитуды гармоники с номером п pN составл ет величину: «V- 3-of-- f/si.,(2pN.|), и сопровождаетс  усилением изменений uU с коэффициентом усилени  U/APNS: /Кис 4N , . - --/sxn----// //I,()o)/K где коэффициент усилени  избирательной системы, выдел ющей гармонику с номером П pN . Высока  точность сравнени  ампли- 5 туд гармонических колебаний обеспечиваетс  тем, что при равенстве амплитуд и и амплитуда вьщел емой дл  регистрации гармоники равна нулю и воздействие дестабили-. зйрующих факторов на параметры модулируемых импульсов не вызывает ее изменений. Формирователь преобразует одно из сравниваемых гармонических напр жений в последовательность пр моугольных импульсов f . Избиратель ный блок 2 выдел ет гармонику с номе ром п 2N. Формирователь 3 преобразует напр жение частоты 2Nf в последовательность импульсов. Коммутатор 4, на входы которого подаютс  сравниваемые гармонические напр жени , переключаетс  выходными импульсами формировател  3. Временной модул тор 5, запускаемый с частотой 2Nf „ , управл етс  сравниваемыми напр жени ми. Избирательный блок 6 с коэффициентом усилени  К, вьщел ет из суперпозиции модулированных последовательностей импульсов гармонику с номером n pN . Устройство, реализук цее предлагае мый способ, работает следующим образом . Поступающее на вход формировател  1 одного из сравниваемых напр жений и, частоты fo 1/Тр (фиг.2а) преобразуетс  в последовательность пр моугольных импульсов той же частоты (фиг.2б). Из этой последовательности импульсов вьдел етс  избирательным блоком 2 гармоника с номером п 2 N (фиг.2в), из которой формирователем 3 формируетс  последовательность пр моугольных импульсов частоты 2Nfg (фиг.2г), используема  дл  управлени  коммутатором 4 и дл  запуска вре 1267 5 О 704 менного модул тора 5. На второй вход коммутатора Д подаетс  второе из сравниваемых напр жений Ь (фиг.2а) . На вход временного модул тора 5 с выхода коммутатора 4 поочередно поступают выборки сравниваемых напр жений (фиг.2д). Под действием каждого первого из запускающих импульсов и выбо рок модулирующего напр жени  U, , на выходе временнного модул тора 5 формируетс  последовательность импульсов посто нной длительности и. посто нной амплитуды, модулированных по времени задержки по гармоническому закону (фиг.2е), а под действием каждого второго из запускающих импульсов и выборок модулирующего напр жени  и„ на выходе временного модул тора 5 формируетс  втора  последовательность импульсов посто нной длительности и посто нной амплитуды, модулированных по времени задержки по гармоническому закону (фиг.2ж), т.е. на выходе временного модул тора формируетс  суперпозици  импульсномодулированных колебаний. При равенстве амплитуд сравниваемых колебаний U( и Uj уровень гармоники с номером п р N в каждой из модулированных последовательностей импульсов равен нулю, а следовательно,, при воздействии на вход избирательной системы 6 суперпозиции модулированных по времени задержки последовательностей импульсов на ее выходе уровень напр жени  равен нулю. При неравенстве амплитуд напр жений U, и Uj на выходе избирательного блока 6 по вл етс  гармоническое напр жение частоты р N f, , уровень которого после амплитудного детектировани  точным выпр мителем измер етс  вольтметром. Предлагаемый способ сравнени  амплитуд двух гармонических колебаний обладает высокой точностью. При изменении амплитуды одного из сравниваемых напр жений относительно значени  U U U на величину . .,.., произойдет изменение уровн  - ппИН. гармоники /Арк/ на величину: NplTc pN /M. --f;/ 4 U H ) /V/MaJ.fo.KHC Изменени  уровн  гармоники на величину регистрируетс The invention relates to a pulse technique and can be used to build devices for the metrological provision of radio engineering systems. The purpose of the invention is to improve accuracy by reducing the influence of vibrations with frequencies that are multiples of the switching frequency. Figure 1 shows a block diagram of a device implementing a method for comparing the amplitudes of two harmonic oscillations; FIG. 2 shows timing diagrams explaining its operation. The device contains the first driver 1, the output of which is connected to the input of the first selective block 2, the output connected to the input of the second driver 3, the outputs of which are connected to the inputs of the switch 4 and the temporary modulator 5 connected by the output to the input of the second selective block 6. The harmonic oscillations of the frequency f (where CJ is the carrier frequency oscillations to be compared in amplitude) are converted into a superposition of pulsed modulated oscillations from which you I ate an I subject schiys maximum variations when changing the amplitude of one of the compared fluctuations relative to the other, a frequency component whose amplitude is zero at equal amplitude oscillations compared. For this, the amplitude-compared harmonic oscillations of their alternate switching, for which pulse sequences obtained by multiplying by 2N times the frequency fg I / TO of one of the compared voltages, are used, modulate the delay time-sequence of square frequency pulses 2Nfg, which is equivalent to the effect of each of the compared voltages as modulating the sequence of unmodulated pulses with a frequency that is half the switching frequency. The pulse-modulated oscillation thus obtained is a superposition of two amplitude modulated voltage amplitudes over the amplitude delay of a series of pulses shifted relative to each other by the time complex amplitude w}: harmonics with the number pN (where p 1, 2, 3 , 4 ".) Such a superposition is defined as follows: / sin - (2, Y -) /, (2pN ;; y |) / etjp (7ty), where E and L are the amplitude and duration of the pulse, respectively. owl superposition; and and and - amplitudes of the harmonic stresses being compared; 1 is the phase shift angle between the compared voltages; , Uufip jocitc w. - the slope of the modulation characteristic; JQ (X) is a Bessel function of the first kind of zero order, which vanishes at X 2.41; 5.51, etc. Hence, at 2pN M 2.41, i.e. at um. Um, the amplitude of the harmonic with the number p pN / Ajjfjj; / turns to zero, which makes it possible to indicate the fact that the amplitudes of the two harmonic oscillations are equal. When changing and, or and relatively -. - and 4 / l. 1 / - and the harmonic with the pnM number undergoes the greatest changes. The selection from the superposition of the modulated harmonic pulse sequences with the pnn number provides a high-precision indication of the equality of the amplitudes of the compared oscillations, since when the amplitude of one of them varies by the magnitude the amplitude of the harmonic with the pn number n is the value: "V-3-of-- f / si., (2pN. |), and is accompanied by the amplification of changes in uU with the gain U / APNS: / Kis 4N,. - - / sxn ---- // // I, () o) / K where the gain of the electoral system extracting the harmonic with the number P nN. High accuracy of comparison of amplitudes of harmonic oscillations is ensured by the fact that with equal amplitudes and and the amplitude of the harmonic used for registration is zero and the effect of destabilization is. factors on the parameters of the modulated pulses does not cause its changes. The shaper converts one of the harmonic stresses being compared into a sequence of rectangular pulses f. Electoral unit 2 selects the harmonic with the number n 2N. Shaper 3 converts the 2Nf frequency voltage into a pulse train. The switch 4, to the inputs of which comparative harmonic voltages are supplied, is switched by the output pulses of the former 3. The time modulator 5, triggered at a frequency of 2Nf, is controlled by the compared voltages. The selective unit 6 with the gain factor K, selects from the superposition of the modulated pulse sequences the harmonic with the number n pN. The device, the implementation of the proposed method, works as follows. The incoming shaper 1 of one of the compared voltages and, the frequency fo 1 / Tp (Fig. 2a) is converted into a sequence of rectangular pulses of the same frequency (Fig. 2b). From this sequence of pulses, a harmonic with a number n 2 N (fig.2b) is selected from a pulse block 2, from which shaper 3 forms a sequence of 2Nfg square frequency pulses (fig.2g) used to control switch 4 and to start time 1267 5 O 704 of the variable modulator 5. To the second input of the switch D, the second of the compared voltages b is applied (Fig. 2a). The input of the temporary modulator 5 from the output of the switch 4 is alternately received samples of compared voltages (fig.2d). Under the action of each of the first driving pulses and the selection of the modulating voltage U,, a sequence of pulses of constant duration and is formed at the output of the temporary modulator 5. a constant amplitude modulated by a delay time according to a harmonic law (Fig. 2e), and under the action of every second of the triggering pulses and samples of the modulating voltage and "at the output of the time modulator 5, a second sequence of pulses of constant duration and constant amplitude is formed, time-modulated by the harmonic law (Fig. 2g), i.e. At the output of the time modulator, a superposition of pulse-modulated oscillations is formed. When the amplitudes of the compared oscillations U are equal (and Uj, the harmonic level with the number p p N in each of the modulated pulse sequences is zero, and therefore, when the input of the electoral system 6 is affected by the superposition of the delay-modulated pulse sequences at its output, the voltage is When the amplitudes of the voltages U, and Uj are unequal, the harmonic voltage of the frequency p N f appears at the output of the selective block 6, the level of which, after amplitude detection, is exactly rectified It is measured by a voltmeter. The proposed method for comparing the amplitudes of two harmonic oscillations is highly accurate. When the amplitude of one of the compared voltages is changed relative to the value of UUU by ..., .., the level will change - ppIN. Harmonics / Arc / by: NplTc pN / M. - f; / 4 UH) / V/MaJ.fo.KHC Changes in harmonic level by magnitude are recorded

Claims (1)

Формула изобретения Способ сравнения амплитуд двух гармонических колебаний, заключающийся в преобразовании сравнивав5 мых гармонических колебаний в суперпозицию импульсно-модулированных колебаний, выделении из них одного из частотных компонентов, его амплитудном детектировании и измерении, о т10 личающийся тем, что, с це-SUMMARY OF THE INVENTION A method for comparing the amplitudes of two harmonic oscillations, which consists in converting the 5th harmonic oscillations into a superposition of pulse-modulated oscillations, isolating one of the frequency components from them, its amplitude detection and measurement, about 10, characterized in that Относительная погрешность измерения сравниваемого напряженияRelative measurement error of the compared voltage Би» и„0 то то+ +Bi "and" 0 t h o + + Кис.Kies. 1).1). Предлагаемый способ сравнения амплитуд гармонических колебаний обеспечивает увеличение точности лью повышения точности, из одного из сравниваемых колебаний формируют последовательности прямоугольных импульсов в 2 N раз более высокойThe proposed method for comparing the amplitudes of harmonic oscillations provides an increase in accuracy in order to increase accuracy; from one of the compared oscillations, sequences of rectangular pulses are formed 2 N times higher 15 частоты, подвергают их модуляции по времени задержки выборками каждого из сравниваемых напряжений, выделяют одну из гармоник с номером η =рН , где р - 1, 2, 3, ...» обладающую15 frequencies, they are modulated with respect to the delay time by samples of each of the compared voltages, one of the harmonics with the number η = pH is distinguished, where p - 1, 2, 3, ... ”having 20 максимальной чувствительностью к изменениям амплитуд сравниваемых колебаний, и устанавливают факт равенства амплитуд сравниваемых колебаний при достижении амплитудой выделенной20 maximum sensitivity to changes in the amplitudes of the compared oscillations, and establish the fact that the amplitudes of the compared oscillations are equal when the amplitude selected 25 гармоники нулевого уровня.25 harmonics of the zero level. Уме фиг. 2The mind of FIG. 2
SU853870777A 1985-03-18 1985-03-18 Method of comparing amplitudes of two harmonic oscillations SU1267270A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853870777A SU1267270A1 (en) 1985-03-18 1985-03-18 Method of comparing amplitudes of two harmonic oscillations

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853870777A SU1267270A1 (en) 1985-03-18 1985-03-18 Method of comparing amplitudes of two harmonic oscillations

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1267270A1 true SU1267270A1 (en) 1986-10-30

Family

ID=21168257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853870777A SU1267270A1 (en) 1985-03-18 1985-03-18 Method of comparing amplitudes of two harmonic oscillations

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1267270A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Орнатский П.П. и др. Измерительные приборы периодического сравнени . М.: Энерги , 1975, с. 40-44. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0048786A2 (en) Variable phase square wave voltage generator
SU1267270A1 (en) Method of comparing amplitudes of two harmonic oscillations
CA1289203C (en) Synchronous demodulator with digital signal output
SU1064428A1 (en) Pulse generator with mv supply voltage
US4862074A (en) Polyphase volt-hour indicating circuit
SU960667A1 (en) Amplitude modulated signal modulation coefficient value converter
US3180977A (en) Conversion of rectangular co-ordinates into polar co-ordinates
SU1429287A1 (en) Synchronous detector
SU1308908A1 (en) Device for comparing amplitudes of two low-frequency harmonic voltages
SU758063A1 (en) Null-indicator
US3486122A (en) Double switch multiplier
SU1569741A1 (en) Digital phasemeter with optimal quanization
SU1272470A1 (en) Synchronous detector
SU1338091A1 (en) Device for receiving pulse sequence with pseudorandom intervals between pulses
SU922658A1 (en) Method of harmonic signal phase shift measurement
SU1337811A1 (en) Phase difference-to-voltage converter
SU883786A1 (en) Device for signal non-synchronism determination
SU1665531A1 (en) Device for signal demodulation with complex amplitude demodulation and phase manipulation
SU873418A1 (en) Linear frequency modulation law automatic fine adjustment device
SU900211A1 (en) Device for measuring amplitude modulated pulse train envelope phase
SU1061103A1 (en) Device for clamping signal main peak
SU1092692A1 (en) Method of controlling static converter
SU1624660A1 (en) Pulse repetition rate multiplier
SU1688381A1 (en) Pulse-phase discriminator
SU1394398A1 (en) Synchronous detector