SU636555A1 - Анализатор спектра электрических напр жений - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измерител ной технике и может использоватьс  д измерени  гармоник в промышленных электросет х, в электро- и радиотехн ческих установках, в системах и лини св зи. Известен анализатор спектра элект рических напр жений, содержащий синхронные фильтры, синтезатор и блок о работки и индикации . Однако, этот анализатор довольно сложен как в схемном, так и в конструктивном выполнении, а также облада ет недостаточной точностью измерени  Известен также анализатор спектра электрических напр жений, содержащий синхронные фильтры, управл ющие входы которых подключены к выходам синтезатора частот, управл емого осцилл тором , а выходы - ко входам блока обработки и индикации. Выходы синхронных фильтров объединены и св заны с входом анализатора, к которому также подсоединен вход синтезатора частот . . Однако, этот анализатор спектра также обладает недостаточной точностью измерени . Цель предлагаемого изобретени  - повьлшение точности измерени . Это достигаетс  тем, что в анализатор спектра электрических напр жений , содержащий FI синхронных фильтров , управл ющие входы которых подключены к основным выходам синтезатора частот, а выходы - ко входам блока обработки и индикации, причем вход синтезатора частот св зан с входом анализатора, введен управл емый преобразователь спектра, выполненный в виде последовательно подсоединенных к входу анализатора фильтра нижних частот и модул тора, управл ющий вход. iKOToporo соединен с дополнительным выходом синтезатора частот, а выход с входами П- синхронных фильтров. На фиг.1 дана структурна  схема предлагаемого анализатора спектра электрических напр жений; на фиг, 2 графики , по сн ющие его работу. Предлагаемый анализатор содержит управл емый преобразователь 1 спектра, состо щий из последовательно включенных фильтра 2 нижних частот и модул тора 3, синтезатор 4 частот, синхрон ные фильтры 5-1-5-TJL и блок 6 обработки и индикации. Вход фильтра .2  вл етс  входом анализатора и соединен с входом синтезатора 4. Выход модул тора 3 подключен ко входам синхронных

фильтров 5-1-5-n / управл ющие входы которых соединены с основными выходами синтезатора 4, дополнительный выход которого подсоединен к управл ющему входу модул тора 3, а выходы синхронных фильтров 5-1-3-и соедине1 ы со входами блока б обработки и индикации .

Предлагаемый анализатор работает следующим образом,

Исследуеьшй поступает на вход фильтра 2 преобразовател  1, Одновременно этот исследуемый сигнал поступает и на вход синтезатора 4, в котором происходит умножение частоти i первой гармоники исследуемого сигнала на целое число N . Эта частота М поступает с дополнительного выхо ,да синтезатора 4 на управл ющий вход модул тора 3 управл емого преобразовател  1, который преобразует спектр входного сигнала так, что все выдел емые гармоники на его выхода перенос тс  по шкале частот вверх на величину N i . Таким образом, на входах синхронных фильтров 5-1-5-п , например , перва  гармоника исследуемого сигнала будет иметь частоту (N + 1 )i втора  - (N + З) и т.д., n -а  Ш+П )i. С выхода синтезатора 4 на управл ющие входы синхронных фильтров поступают опорные, частоты. Величины этих частот равны преобразованHfcjM частотам гармоник.

Поскольку и управл емый преобразователь 1, и синхронные фильтры 5-1-5-г св заны с синтезатором 4, который св зан с входом анализатрра, то синхронные фильтры 5-l-5 R всегда настроены на необходимые гармоники исследуемого сигнала.

На входе управл емого преобразовател  1 диапазон частот лежит в пределах от i до ni (если количество измер емых гармоник от 1 до V ) .

После преобразовани  спектра в управл емом преобразователе 1 ко всем измер емым частотам добавл етс  одинакова  величина Ni и на выходе управл емого преобразовател  1 диапазон частот будет от (N ) До (N + П )i Величину N можно всегда выбрать больше n. Тогда на выходе управл емого преобразовател  1 исследуемый диапазон частот будет занимать относительно узкую полосу.

Если один из синхронных фильтров 5-1-5-17 настроен на какую-либо гармонику , например, наn-ую, то частота на его входе (и опорна ) равна (Я -НИ )i . Поскольку синхронные фильТ ры 5-1-5-Л выдел ют и частоты, кратные опорной, то ближайша  мешающа  частота равна 2(N +П )i . Если в исследуемом сигнале присутствуют помези с.частотой, близкой к Nf , то переноса их вверх на величину Ni, они будут .-иметь частоту 2Ni и могут

попасть на входы синхронных фильтров 5-1-5-п. Чтобы этого не происходило , перед переносом, частоты, сравниваемые с Ni и выше, нужно подавить . Дл  этого управл емый преобразователь 1 содержит фильтр 2 нижних частот, полоса пропускани  которого подбираетс  таким образом, что в нее вход т все частоты выдел емых гармоник от f до ni и подавл ютс  частоты, близкие кН. Поскольку в несколько раз больше п, то это сделать несложно.

С выхода фильтра 2 спектр поступает на вход модул тора 3, в котором происходит перемножение выделенных гармоник на частоту Hi-. После перемножени  получаютс  две зеркальные полосы . В верхней боковой полосе гармоники имеют частоты от {N + 1) до (Ч -ь tt )i, а в нижней от (N - 1)1 до (N -K))i. Синхронные фильтры 5-1-5-п настроены на одну из полос, например, верхнюю, а втора  бокова  полоса- не мешает работе анализатора..

Фильтр 2 имеет полосу пропускани  (фиг.2,а и фиг. 2,6), в которую вход т все частоты от f до ni , и подавл ютс  частоты ili и выше. После этого исследуемый спектр частот (фиг.2,б) перемножаетс  на частоту Ni и распадаетс  на две полосы - верхнюю (фиг.2в) и нижнюю (фиг.2,г). Синхронные фильтры 5-1-5-.П настроены на частоты, лежащйе , например, в верхней боковой полосе (фиг. 2,в). С выходов синхронных фильтров 5-1-5-  напр жени  ступенчатой формы поступают в блок 6 обработки и индикации. Частоты на выходах синхронных фильтров 5-1-5-п лежат в пределах боковой полосы. Поскольку бокова  полоса (фиг. 2,в) занимает относительно небольшой диапазон, то она может быть отфильтрована несложныгл полосовым фильтром с полосой пропускани  (фиг.2,д).

Поскольку все выдел емые гармоники наход тс  в пределах боковой полосы (фиг. 2,в), то фильтры, наход щиес  в блоке 6 обработки и индикации, одинаковы и не требуют перестройки с изменением номеров выдел емых гармоник .

Применение управл емого преобразовател  1 спектра позвол ет избежать . введени  в каждый канал анализатора перед синхронными фильтрами 5-1-5-п фильтра, подавл ющего частоты, кратные частоте коммутации. Ф11льтраци  производитс  одним общим дл  всех каналов фильтром 2 нижних частот, наход щимс  в управл емом преобразователе 1.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Анализатор спектра электрических напр жений, содержащий n синхронных фильтров, управл ющие входы которых подключены к основным выходам синтезатора частот, а выходы - ко входам блока обработки и индикации, при чем вход синтезатора частот св зан с входом анализатора, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с. целью повышени  точности измерени , в него введен управл емый преобразователь спектра, вьтолненный в виде последовательно подсоединенных к входу ана6 6 лизатора фильтра нижних частот и мо дул тора, управл ющий вход которого соединен с дополнительным выходом синтезатора частот, а выход - с входами И синхронных фильтров. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1.Патент Франции 2127818, кл. Н 03 Н 7/00, 1972.
2. 2.Патент Франции 2133627, кл. q 01 Т 23/00, 1972.