SU379882A1 - Цифровой измеритель коэффициента нелинейных - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области электроизмерительной техники и может быть использовано дл  повышени  быстродействи  и расширени  диапазона частот, исследуемых измерител ми коэффициента нелинейных искажений .

Известен цифровой измеритель коэффициента нелинейных искажений, содержаш,ий входной формирователь импульсов, блок определени  коэффициентов Фурье основной гармоники, вычислительные устройства, схемы переноса кодов и блок управлени .

Предлагаемое устройство отличаетс  от известных тем, что в нем блок определени  коэффициентов Фурье основной гармоники выполнен в виде двух цифровых задатчиков ортогональных функций, двух цифровых множительных устройств, двух реверсивных счетчиков , аналого-цифрового преобразовател  мгновенных значений напр жени  в равноотсто щих точках периода исследуемого сигнала , ключа и цифрового умножител  частоты следовани  импульсов. Вход последнего св зан с выходом формировател  и входом блока управлени , а выход через ключ - с первым входом преобразовател  и входами задатчиков , выходы которых подключены к первым входам множительных устройств, выходы множительных устройств соединены с входами счетчиков, а вторые входы - с выходом

преобразовател  и первым входом квадратора , вторые и третьи входы которого через схемы переноса св заны с выходами счетчиков, а выход через последовательно соединенные сумматор, схему переноса, устройство извлечени  квадратного корн  - с входом измерител  отношени  кодов, причем второй вход преобразовател  и вход формировател  соединены с входной клеммой.

Такое выполнение устройства позвол ет повысить его быстродействие и расширить диапазон исследуемых частот.

Блок-схема устройства приведена на чертеже .

Устройство состоит из формировател  / импульсов при переходе исследуемого сигнала через нулевые значени ; блока определени  коэффициентов Фурье основной гармоники , образованного цифровым умножителем 2

частоты следовани  импульсов, электронным ключом 3, аналого-цифровым преобразователем 4 мгновенных значений напр жени  в равноотсто ш,их точках периода, цифровыми задатчиками 5, 6 ортогональных функций

sin ccj и cos а,, цифровыми множительными устройствами 7, 8 v. реверсивными счетчиками 9, 10; реверсивного счетчика-сумматора //; схем 12, 13 и 14 параллельного переноса кодов; устройства 15 извлечени  квадратного

корн ; измерител  16 отношений кодов (цифрового логометра); блока 17 управлени  и цифрового квадратора 18.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый сигнал поступает на формирователь / и преобразователь 4. Выходные импульсы формировател  подаютс  на умножитель 2 и блок 17 управлени . Блок управлени  открывает ключ 3 на врем  одного периода исследуемого сигнала. За это врем  через ключ с выхода умножител  частоты на входы преобразовател  4 и задатчиков 5 и 6 ортогональных функций проходит п импульсов (где п - коэффициент умножени  цифрового умножител ). Эти импульсы запускают преобразователь в моменты времени а.г

- . f. Коды мгновенных значений напр п

жений исследуемого сигнала с выхода преобразовател  поступают на квадратор 18. Возведенные в квадрат коды суммируютс  в счетчике-сумматоре 11. Одновременно импульсы с выхода ключа 3 подаютс  в задатчики 5 и 6. Значени  ортогональных функций в цифровой форме поступают на входы множительных устройств 7 и 5, на вторые входы которых проход т коды мгновенных значений напр жени  исследуемого сигнала. С выходов множительных устройств коды произведений в цифровой форме с учетом знаков суммируютс  счетчиками 9   10. За период исследуемого сигнала в счетчике-сумматоре 11 фиксируетс  код, пропорциональный квадрату действующего значени  исследуемого сигнала

J- ul)da - у. +

2к ,п fgti

+ 3+,...,+f/i

По окончании периода в счетчиках 9 Е 10 фиксируютс  коэффициенты Фурье первой гармоники

2и

--У J

/7(а) sin а da г - sln a,

С,

4

27С

ZTI 

В. г i/(a) COS ada - У f/. COS a,. 2л Jn j

соответственно, так как .

По окончании периода блок 17 управлени  через схемы 12 и 13 переноса осуществл ет поочередно пересылку кодов В и С в квадратор 18. Квадраты коэффициентов Фурье первой гармоники 5j и С подают в сумматор на вычитание. В сумматоре фиксируетс  квадрат действующих значений напр жений высших гармоник.

fjl + U3 + Ul+,..., + Ul

Блок управлени  через схему 14 переноса осуществл ет передачу этого кода в устройство 15 извлечени  квадратного корн  дл  определени  действующего значени  напр жений высших гармоник и одновременно сбрасывает в нулевое состо ние сумматор. После определени  действующего значени  напр жени  высших гармоник блок управлени  передает код этого значени  на один из регистров измерител  16 отношений, а затем через схемы 12 и 13 переноса осуществл ет повторную передачу кодов С; и Si из счетчиков 9 и 10 в квадратор 18 и на суммирование в счетчик-сумматор //. В счетчике-сумматоре фиксируетс  квадрат действующего значени  первой гармоники

в1 + С1

После извлечени  квадратного корн  из этого значени  кода устройством 15 действующее значение первой гармоники подают на второй регистр измерител  16 отношений, который определ ет коэффициент нелинейных искажений по формуле

у t/2 + f/§ + с/2 ++С/

к,

Быстродействие устройства определ етс  временем измерени  двух периодов исследуемого сигнала. Нижний предел диапазона исследуемых частот - 10- гц и ниже.

Предмет и з о б (р е т е « и  

Цифровой измеритель коэффициента нелинейных искажений, содержащий входной формирователь импульсов, блок определени  коэффициентов Фурье основной гармоники, вычислительные устройства, схемы переноса кодов и блок управлени , отличающийс  тем, что, с целью повыщени  быстродейств-и  и

расширени  диапазона исследуемых частот, в нем блок определени  коэффициентов Фурье основной гармоники выполнен в виде двух цифровых задатчиков ортогональных функций , двух цифровых множительных устройств,

двух реверсивных счетчиков, аналого-цифрового преобразовател  мгновенных значений напр жени  в равноотсто щих точках периода исследуемого сигнала, ключа и цифрового умножител  частоты следовани  импульсов,

вход которого св зан с выходом формировател  и входом блока управлени , а выход через ключ - с первым входом преобразовател  и входами задатчиков, выходы которых подключены к первым входам множительных

устройств, выходы которых соединены с входами счетчиков, а вторые входы - с выходом преобразовател  и первым входом квадратора , вторые и третьи входы которого через схемы переноса св заны с выходами счетчиков , а вход через последовательно соединенные сумматор, схему переноса, устройство извлечени  квадратного корн  - с входом измерител  отношени  кодов, причем второй вход преобразовател  и вход формировател 

соединены с входной клеммой.