SU602886A1 - Устройство дл измерени неидентичности передаточных функций - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

НЕИДЕИТИЧНОСТИ ПЕРЕДАТОЧНЫХ ФУНКЦИЙ2

мапьно-фазовых четырехполюсников, указанные характеристики которых не  вп$потс  взаимосв занными, такое устройство непьз  испопьзовать. В поспеднем спучае необходимо одновременно крнтропировать несовпадени  амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик.

Помимо этого,известное устройство не позвол ет выполнить оптимальное сравнение амплитушсмчастотных характеристик, так как отношение сравниваемых характеристик , полученное на выходе измерител  отношени , представл ет собой некоторую функцию от этих характеристик, а не одно число,поэтому условие пбБьгшени  точноети сравнени  передаточных функ1йий требует формировани  некоторой интегральной оценки неидентичности, котора ,  вл  сь критерием сравнени  и будучи вьфаженной одним числом, должна одновременно учитывать различие как амплитудно-частотных так и фазочастотных характеристик.

Кроме того, решение практических задач также требует, чтобы устройство, измер ющее неидентичность передаточных функций, позвол ло бы измерить эту неидентичность тоже и в любой нужной точке заданного частотного диапазона, выдава  при этом результат измерени  дл  каждой выбранной частотной точки в виде одного числа, учитьгаающе.го неидентичность сравниваемых передаточных функций в этой точке

Целью изобретени   вл етс  повьпиение точности идентификации передаточных функций .

Дл  этого в предлагаемое устройство дл  измерени  неидентичности передаточных функций четырехполюсников, содержашее в двух каналах амплитудные детекторы, вход первого из которых соединен с выходом образцового четьфехполюсника, а входвторого - с одной входной клеммой устройства , причем друга  входна  клемма устройства подключена к входу образцового четьфполюсника и к выходу генератора качающейс  частоты, выход синхроимпульра которого соединен с аходом синхронизации индикатора, дополнительно введены функциольный вычислитель и фазовый детектор, причем входы последнего подключены к выходу образцового четьфехполюсника и к одной входной клемме устройства, а выход его подключен к первому входу функционального вычислител , второй и третий входы которого соединены с выходами первого и второго амплитудных детекторов соответственно , а выход функционального вычислител  соединен с входом индикатора, функциональный вычислитель содержит перемножитель , первый вход которого соединен с

выходом блока .вычитани , а второй и третий входы - с входами блока вычитани , причем выход блока вычитани  через квадратор соединен с одним входом сумматора, другой вход которого подключен к выходу перемножитеп , а выход- к входу блока усреднени .

На фиг. 1 представлена структурна  электрическа  схема предлагаемого устройства дл  измерени  неидентичности передаточных функций: на фиг, 2 - блоксхема функционального вычислител .

Устройство содержит генератор 1 качающейс  частоты, амплитудные детекторы 2 и 3, фазовый детектор 4, функциональный вычислитель 5, индикатор 6 и входные клеммы 7 и 8, образцовый четьфе110ПЮСНИК 9 и исследуемый четьфехпопюсник 10, причем вход образцового четырехполюсника 9 соединен с выходом генератора 1 и входной клеммой 7, а его выход с входом амплитудного детектора 2 и одним входом фазового детектора 4, другой вход которого соединен с входной клеммой 8 и входом амплитудного детектора 3. Исследуемый четьфехполюсник 10 подсоединен к входным клеммам 7 и 8 устройства, выходы амплитудных детекторов 2 и 3 и фазового детектора 4 соединены с входами функционального вычислител  5, выход последнего соединен с входом индикатора 6, выход синхроимпульса генератора 1 качающейс  частоты соединен с входом синхронизации индикатора 6.

Устройство работает следующим образом

Амплитудные детекторы 2 и 3 формируют амплитудно-частотные характеристики К ( Ю } к К 2 ( ) четьфехполюсников 9 и 10, а фазовый детектор 4 формирует разность их фазо-частотных характеристик,

Г(ш) 4Jco)-42()- Cl)

Эти частотные характеристики подайтс  в функциональный вычислитель 5, в котором формируютс  функци  неидентичности Др(ц и интегральна  оценка неидентичкости др передаточных функций сраниваемых четьфехполюсников 9 и 10. Если уровни амплитудно-частотных характеристик К ( U ) и К, ( ЧО ) этих чатьфехполюсников прокалиброваны по величине их мощности согласно условию

КГ Сш) К2 (ш) - 1

U)

Claims (2)

1. а разность их фазочастотных характеристик определ етс  выражением (1), то функци  неидентичности др (ш) и интегральна  оценка неидентичностиAjo опредеп ютс  спегу -ю шими вьфаженппми; Лр ) С) K2.(uyUi-CQS r(liJ) iUlCu )-K2.(u)jAf -1-PCQ) .p () , d которые и  вл ютс  алгоритмом работы функционапьного вычиспитеп  5. Выражение (4) особенно важное,, так как оно однозначно св зывает U Р К Р ( Ш) Выпопиеиие услови  (2) упрощает структур функционального вычиспитеп  5, а также уменьшает погрешность измерени  и новышает разрешающую способность устройства при измерении небольших неидентйчностей нередаточных функций. Как следует из выражени  (4), выдавае ма  функциональным вычислителем 5 интегральна  оценка неидентичности ДО пере даточных функций равна отклонению нормир ванного коэффициента коррел ции Р( О ) от единицы. Значение, Р (О), входгпдее в вы ражение (4), эквивалентно коэф4)ициенту коррел ции выходныхсигналов сравниваемы четьфехполюсников 9 и 1О, полученному при условии, что это значение J (0)0неравенство задержек в трактах устройства ,а на входы четьфехполюсников 9 и 10 подаетс  один и тот же стационарный .случайный сигнал с нулевым средним значением и посто нной спектральной плотностью , сосредоточенной в заданной полосе частот Д UJ Так как в данном устройстве случайньй сигнал не используетс , а используетс  качаемый по линейному закону в заданной полосе частот ди) и имеющий посто нную амплитуду сигнал, то значение интегральной оценки неидентичности др передаточных . функций, определенное данным устройством , точно равно тому же значению интегральной оценки, которое получаетс  при ее определении, использу  вместо качаемого в полосе частот дел) сигнала случайный сигнал с посто нной спектральной плотност сосредоточенной в той же полосе. Последний момент  вл етс  особенно важным в метрологическом отношении. Функциональный вычислитель 5 (фиг.2) содержит блок 11 вычислени , перемножитепь 12, блок 13 вычитани , квадратор 14 сумматор 15 и блок 16 усреднени . Разность фазочастотных характеристик M(uJ) четьфехполюсников 9 и 10 в блоке 11 вычислени  преобразуетс  в частотную характеристику 1 -СОЬ),котора  вместе с ам плиту дно-частотной характеристикой ) и ))четьфехпопюсников 9 и .1 О поступают в перемножитель 12, где DCO эти три частотные характеристики пердамножаютс . Характеристики К,(и ) и КЛо ) тоже поступают и в блок 13 вычитани , где они вычитаютс . Их разность возвоцитс  в квадраторе 14 в квадрат и подаетс  в сумматор 15, где квадрат этой разности суммируетс  с выходным сиг налом перем-. ножител  12. В результате этого на выхо-пе сумматора 15 получаетс  функци  неидентичности сравниваемых передаточных функций, котора  усредн етс  в усреднени  16, при этом на выходе его получаетс  интегральна  оценка неидентичносгп др . Калибровку уровней характеристик К| (ш ) и KjCt)), выполн емую в соответствии с условием (2), можно осунгс-ствить, например , изменением коэффициентов передачи амплитудных детекторов 2 и 3 или включением соответствующей схемы, автоматически поддерживающей эти уровни калиброванными по величине их мощности. Дл  измерени  интегральной оценки неидентичности передаточных функций в качестве индикатора 6 можно использовать, например , стрелочиБл прибор. Функцию . неидентичности Др (.(Х) , вьфажаюшую отличие передаточных функций в заданном диапазоне частот, можно измерить нлн наблюдать, например , с помощью осциллографа, синхронизированного генератором 1, на экране которого эта функци  индицируетс  в виде одной кривой. Использу  два индикатора, например стрелочный прибор и осциллограф, можно во врем  настройки исспе уемогочетьРрехпопюсника Ю па экране осцпдпогрофп иабл1рда ь функцию ноидентичности Ap(uu)) и, след  за показанием стрелочного прибора и фиксиру  минимальное значение интегральной оценки неидеитичности лр , ocyuiecTвить оптимальную настройку исследуемого четьфехполюсника 1О. Формула изобретени  1. Устройство дл  измерени  неидентичости передаточных функций, содержащее двух каналах амплитудные детекторы,вход ервого из которых соединен с выходом бразцового четырехполюсника, а вход котоого - с одной входной клеммой устройста , причем друга  входна  клемма устройста подключена ко входу образцового четьфехопюсника и к выходу генератора качаюейс  частоты, выход синхроимпульса котоого соединен с входом синхронизации индиатора , отличающеес  тем, что.

   с upпью повышени  точности идентификации передаточных функций, в него допо«нитепь но введены функционапьный вычислитепь и фазовый детектор, причем входы поспеднего подключены к выходу образцового «етырехпопюсника и к одной входной кпемме устройства , а выход его подключен к первому входу функционального вычиспитеп , второй и третий входы которого соединены с выходом первого и второго амплитудных детекторов соответственно, а выход функционального вычиспнтеп  соединен с входом индикатора.
2. 2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что функциональный вычис8

   питепь содержит перемножитепь, первый вход которого соединен с выходом блока вычислени , а второй и третий входы - с входами блока вычитани , причем выход блока вычитани  через квадратор соединен с одним, входом сумматора, другой вход которого подключен к выходу перемножител , а выход - ко входу блока усреднени .

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:

   1.Авторское свидетельство СССР

   NO 264539, кл. GfOl П 27/28, 01.11.68.

   2.Жилинскас Р-П.П. Измерители отношени  и их применение в радиоизмерительной технике.Сов. радио, 1975, с. 292,