Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может быть использовано при создании приборов дл анализа шумов, вибраций и при исследовании объектов автоматического регулировани . Известны устройства дл спектрального анализа стационарных случайных процессов, содержащие узкополосные фильтры, коммутатор , усилители, квадратор, детектор, интегратор и индикатор. Целью изобретени вл етс повышение точности измерени , устранение частотных искажений и расширение области применени . Эта цель достигаетс тем, что устройство снабжено набором емкостей по числу узкополосных фильтров, преобразователем аналог - код и двум дополнительными коммутаторами , механически св занными с первым. При атом вход «вадратора, вьшолиеи ош симметРич1ным на в-а.рИсторе, через первый усилитель посто лиого тока « коммутатор (Подклю1чен Кг въгходам узкополосных фильтро-в, а выход квадратора через Ът:орш усилитель посто «ноло ггока лиией ый детектор, преобразователь аиалог -код и допол№итель«ый коммутатор соединен ic входом интегратора, выполнеинОГо на счетчиках импулъсов, каждый вход iKOTOiporo 1подсоеди,нен к цифровому индикатору , а «абор емкостей через второй дополйительнъгй ком1мутатор подключен ко второму усилителю посто нного тока. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит узкополосные фильтры 1, вл ющиес входом устройства, соединенные через коммутатор 2 со входом усилител 3 посто нного тока (УПТ), имеющего симметричный выход. К этому выходу подключен квадратор 4. В качестве квадратора 4 используетс схема с варистором 5, повышающа точность возведени в квадрат входного сигнала. Выход квадратора 4 через второй УПТ 6 и линейный детектор 7 соединен с преобразователем 8 аналог - код. УПТ 6 содержит корректирующие емкости 9 по числу узкополосных фильтров / на входе устройства и коммутатор 10. Выход преобразовател 8 соединен через коммутатор // с блоком интеграторов 12. В качестве интегратора в блоке 12 использован счетный интегратор, так как огибающа напр жени на выходах низкочастотных фильтров (в Областн 2 гц) содержит низкие частоты и значительную модул цию, что не позвол ет осуществить интегрирование на операционных усилител х. Каждый интегратор блока своим выходом подсоединен к цифровому индикатору 13. Подвижные контакты коммутаторов 2, 10 11 жестко св заны Р1сследуемьш сигнал поступает «а параллельные на входе узк.ополоср1ые фильтры /, которые имеют относительно одинаковые полосы пропускани . С выхода 1гаждого ф:Ильтр,а сигнал через коммутатор 2 подаетс на вход УПТ 3, имеющего симметричный выход. Усиленный сигнал с выхода УПТ 3 поступает на симметричный квадратор 4, возвод щий в квадрат напр жение, полученное на выходе УПТ 3. С выхода квадратора сигнал снова усиливаетс в УПТ 6. Дл устранени частотных искажений, вносимых квадратором, к УПТ 6 поочередно подключаютс корректирующие емкости 9 в соответствии с фильтром, подсоединенным в данный момент ко входу устройства. С выхода усилител 6 сигнал детектируетс в детекторе 7 н преобразуетс преобразователем 5 аналог - код. На выходе преобразовател 8 получаетс импульсное напр жение , частота которого пропорциональна мгновенной мощности, поступившей на его вход.The invention relates to electrical measuring equipment and can be used to create instruments for analyzing noise, vibrations and in the study of objects of automatic control. Devices for spectral analysis of stationary random processes are known, comprising narrow-band filters, a switch, amplifiers, a quad, a detector, an integrator, and an indicator. The aim of the invention is to improve the measurement accuracy, eliminate frequency distortion and expand the scope. This goal is achieved by the fact that the device is equipped with a set of containers according to the number of narrow-band filters, an analog-to-code converter and two additional switches mechanically connected with the first one. When the atom is input to the virator, which is osh and is symmetrical on the viRor, through the first direct current amplifier, the switch (Connected Kg to the inputs of the narrowband filters, and the output of the quadrant through the ST: the amplifier, which is permanently applied to the detector, and the quad output goes through the TV: The dialogue is the code and additional switch “The second switch is connected by the integrator's IC input, performed on impulse counters, each input of the iKOTOiporo 1 sub-connector is connected to a digital indicator, and the set of capacitances is connected to the second DC amplifier. The drawing shows the block diagram of the proposed device. The device contains narrow-band filters 1, which are the input of a device connected through a switch 2 to the input of a DC amplifier 3 having a balanced output. Quad 4 is connected to this output. a circuit with a varistor 5 that improves the accuracy of squaring the input signal.The output of the quadrant 4 is connected via the second UF 6 and the linear detector 7 to an analog-to-code converter 8. UFC 6 contains correction capacitances 9 by the number of narrow-band filters / at the device input and switch 10. The output of converter 8 is connected via switch // with integrator unit 12. As an integrator in block 12, a counting integrator is used, since the envelope of the voltage on the low-frequency filter outputs (in the region of 2 Hz) contains low frequencies and significant modulation, which does not allow integration on the operational amplifiers. Each block integrator is connected to a digital indicator 13 with its output. The movable contacts of switches 2, 10 11 are rigidly connected. The P1 traced signal is received and narrow narrow-band filters that have parallel at the input, which have relatively equal bandwidths. From output 1 of each f: Ilter, and the signal through switch 2 is fed to the input of the DCF 3, which has a balanced output. The amplified signal from the output of the UFD 3 is fed to the symmetrical quad 4, squaring the voltage received at the output of the UFT 3. From the output of the quad, the signal is again amplified in the UFT 6. Correction capacitances are connected to the UF 6 alternately to eliminate the frequency distortions introduced by the quad. 9 in accordance with the filter currently connected to the input of the device. From the output of amplifier 6, the signal is detected in detector 7 and is converted by converter 5 to analog-code. At the output of converter 8, a pulse voltage is obtained, the frequency of which is proportional to the instantaneous power received at its input.
Таким образом, на входы счетных интеграторов блока 12 поступают импульсы, частота следовани которых несет информацию о величине мгновенной мощности в соответствующем диапазоне частот. Интеграторы блока ведут счет импульсов в каждом канале непрерывно в течение времени измерени . Индикаторное устройство 13 на цифровых индикатоpax показывает мощности, усредненные за все врем измерени , дл каждого диапазона частот , ограниченного параметрами выбранного фильтра.Thus, the inputs of the counting integrator unit 12 receives pulses, the frequency of which carries information about the magnitude of the instantaneous power in the corresponding frequency range. The block integrators count pulses in each channel continuously during the measurement time. The indicator device 13 on the digital indicators shows the power averaged over the entire measurement time for each frequency range limited by the parameters of the selected filter.
Устройство позвол ет измер ть энергетический спектр сигнала за врем анализа. В некоторых практических приложени х при анализе шумов, еибра-дий или ири безразбориой диагностике состо ние маши-н Т1ребуетс определить величиНу средней мощности в какойнибудь узкой полосе частот за длительное В1рем работы этих мащйн. Устройство мюжет Быполиить данные операции, так как в егОсоставе имеютс Интег|рат0(ры, ироизвод щие усредиеИИе мощности :выходиого сига ал а, за весъ -период 1изме;ре1ни . Устройство вырабатывает ВЫходЛые данные IB дес тичном коде, поэтому это устройство 1может легко сочлен тьс с ЭЦВМ. Наличие щ уст ройстве дискретHbLx элементов счета позвол ет повысить точHoctb измерени .The device measures the energy spectrum of the signal during the analysis. In some practical applications, when analyzing noise, electronic or irresponsible diagnostics, the state of the T1 machine needs to determine the average power in any narrow frequency band for a long period of operation of these machines. Device muypolit these operations, since IntegrOt0 is in its Composition (rs that produce averaging power: output signal, for the weight period 1me; re1ni. The device generates output IB data of the ten-digit code, so this device 1 can easily match The presence of a discrete HbLx counting device allows an increase in the accuracy of the measurement.
Предмет изобретени Subject invention
Устройство дл определени энергетического спектра, содержащее узкополосные фильтры , коммутатор, два усилител посто нного тока, квадратор, детектор, интегратор п индикатор , отличающеес тем что, с целью повышени точности измерени , устранени частотных искажений и расширени области применени , оно снабжено набором емкостей по числу узкополосных фильтров, преобразователем аналог - код и двум дополнительными коммутаторами , механически св занными с первым , при этом вход квадратора, выполненного симметричным на варисторе, через первый усилитель посто нного тока и коммутатор подключен к выходам узкополосных фильтров, его выход через второй усилитель посто нного тока, линейный детектор, преобразователь аналог - код и дополнительный коммутатор соединен с входом интегратора, выполненного на счетчиках импульсов, каждый выход которого подсоединен к цифровому индикатору, а набор емкостей через второй дополнительный коммутатор подключен ко второму усилителю посто нного тока.A device for determining the energy spectrum containing narrowband filters, a switch, two DC amplifiers, a quad, a detector, an integrator and an indicator, characterized in that, in order to improve measurement accuracy, eliminate frequency distortions and expand the scope, narrowband filters, an analogue converter - a code and two additional switches mechanically connected to the first one, while the input of the quad, made symmetrical on the varistor, through The left DC amplifier and switch are connected to the outputs of narrow-band filters, its output is through a second DC amplifier, a linear detector, an analog converter — a code, and an additional switch is connected to the integrator input on pulse counters, each output of which is connected to a digital indicator, and a set of capacitors through the second additional switch is connected to the second DC amplifier.