SU970252A1 - Method of measuring instantaneous values of narrow band signal complex envelopes - Google Patents

Method of measuring instantaneous values of narrow band signal complex envelopes Download PDF

Info

Publication number
SU970252A1
SU970252A1 SU813275067A SU3275067A SU970252A1 SU 970252 A1 SU970252 A1 SU 970252A1 SU 813275067 A SU813275067 A SU 813275067A SU 3275067 A SU3275067 A SU 3275067A SU 970252 A1 SU970252 A1 SU 970252A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
signal
interval
narrowband
signals
equal
Prior art date
Application number
SU813275067A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вольдмир Васильевич Брайко
Олег Леонович Карасинский
Сергей Глебович Таранов
Original Assignee
Институт Электродинамики Ан Усср
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 Институт Электродинамики Ан Усср filed Critical Институт Электродинамики Ан Усср
Priority to SU813275067A priority Critical patent/SU970252A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU970252A1 publication Critical patent/SU970252A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано при построении устройств дл  измерени  комплексных огибающих, измен ющихс  во времени узкополосных сигналов, например гармоник напр жени  в трехфазных сет х.The invention relates to a measurement technique and can be used in the construction of devices for measuring complex envelopes that vary in time with narrowband signals, such as voltage harmonics in three phase networks.

Известен способ выделени  комплексной огибающей узкополосного сигнала путем синхронного детектировани , в этом способе выходной сигнал несет информацию об ортогональных составл ющих комплексной огибающей 1.There is a method for extracting a narrowband complex envelope by synchronous detection, in this method the output signal carries information about the orthogonal components of complex envelope 1.

однако дл  него характерны динамические погрешности, которые в первом приближении пропорциональны скорости изменени  огибающей сигнала.However, it is characterized by dynamic errors, which in the first approximation are proportional to the rate of change of the signal envelope.

Дл  уменьшени  динамических погре1 остей надо уменьшать посто нную времени фильтров, подключенных к выходам детекторов, это приводит к увеличению уровн  пульсаций выпр мленного .напр жени .In order to reduce the dynamic heaters, it is necessary to reduce the time constant of the filters connected to the outputs of the detectors, this leads to an increase in the ripple level of the rectified voltage.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и решаемой задаче  вл етс  способ безрезонаторного определени  синусной (косинусной ) составл нмцей спектра сигнала 2.The closest to the proposed technical essence and the problem to be solved is the method of resonatorless determination of the sine (cosine) component of the 2 nm signal spectrum.

Сущность этого способа заключаетс  в том, что измер ют усредненные за период произведени  сигнала на sin kujt и cos kvM:, по которым определ ютс  действительна  и мНима  части комплексной огибающей к-ой гармоники.The essence of this method is that they measure the averaged over the period of the product of the signal by sin kujt and cos kvM: that determine the real and the minimum of the complex envelope of the k-th harmonic.

Этот способ позвол ет достаточно точно находить комплексные амплитуды периодических сигналов 2.This method allows one to accurately determine the complex amplitudes of periodic signals 2.

10ten

Однако при измерении сигналов с измен ющимис  во времени амплитудами по вл ютс  существенные динамические погрешности, которые пропорциональны скорост м.изменени  как измер емой However, when measuring signals with time-varying amplitudes, significant dynamic errors appear, which are proportional to the speed of change as measured.

15 к-ой гармоники, так и не измер емых С-ых () гармоник.15th harmonic, non-measurable Cth () harmonics.

Цель изобретени  - уменьшение динамической погрешности при измерении комплексной огибающей измен ю20 щегос  по величине уэкополосного сигнала.The purpose of the invention is to reduce the dynamic error in the measurement of the complex envelope of a change in the magnitude of the UCB signal.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу измерени  мгновенных значений комплексной The goal is achieved by the fact that, according to the method of measuring the instantaneous values of the complex

25 огибающей узкополосного сигнала, о которых суд т по двум ортогональньвл составл ющим, формируемым путем усреднени  произведений узкополосного сигнала на синусоидальный.  25 narrowband signal envelopes, judged by two orthogonal components, formed by averaging the products of the narrowband signal by a sinusoidal.

Claims (2)

30 косинусоидальный сигналы, узкополосный сигнал предварительно умножают на вспомогательный сигнал, линейно возрастающий от нул  до единицы на первом интервале, равном периоду уэкополосного сигнала, и линейно убывающий на втором интерва ле, равном первому, а указанное усреднение производ т на интервале существовани  вспомогательного сигнала . На фиг.1 приведена блок-схема устройства, реализующего способ измерени  мгновенных значений комплексных огибающих узкополосных сигналов; на фиг.2 - временные диаграм мы работы этого устройства. Устройство дл  измерени  мгновенных значений комплексной огибающей узкополосного сигнала содержит модул торы 1-3, интеграторы 4 и 5 блок б индикации, генератор 7 квадратурных синусоидальных напр жений и генератор 8 линейно измен ющегос  напр жени . Входна  шина через модул тор 1 . подключена к входам модул торов 2 и 3, выходы которых .через интеграто ры 4 и 5 соответственно соединены с блоком 6 индикации. Выходы генера тора 7 присоединены к вторым входам модул торов 2 и 3, а выход модул то ра 8 - к второму входу модул тора 1 Устройство работает следующим образом. Узкополосный сигнал U(t) (фиг,2а поступает на вход модул тора 1, на другой вход которого поступает вспо могательный сигнал H(t) с выхода, ге нератора 8. Вспомогательный сигнал H(t) измен етс  от О до 1 на интервале времени (-Т, 0) и от 1 до О на интервале времени (О, Т) (фиг.26 где Т - период узкополосного сигнала U(t) . С выхода модул тора 1 произведение сигналов U(t)H(t) (фиг. 2-6) поступает на модул торы 2 и 3, на вторые входы которых поступают соответ ственно напр жени  sin (jut, cos (i)t, где О) , с выхода генератора 1. Выходные напр жени  модул торов 2 и 3 усредн ютс  интеграторами 4 и 5 на интервале времени- (-Т,Т), длина которого равна удвоенному п.ериоду узкополосного сигнала U(t). В конце этого интервала времени йыходные напр жени  интеграторов . 4 и 5 фиксируютс  блоком б индикации , причем результат измерени  при в зьюаетс  по времени к середине интервала (-Т, т). При этом, если входной сигнал равен сумме нескольких узкополосных сигналов, кратных по частоте - гармоник сигнала, т.е. иН; | )si itKwt + VfKU), где Ai(t) - амплитуда, VK УГОЛ сдвига фазы к-ой гармоники сигнала, то 6-ые гармоники сигнала не оказывают вли ни  на результат измерени  комплексной огибающей к-ой гармоники () . Способ позвол ет существенно уменьшить динамические погрешности измерени  комплексных огибающих. В частном случае, при линейном изменении амплитуд гармоник динамические погрешности полностью отсутствуют . При нелинейном изменении амплитуд динамическа  погрешность по крайней мере на пор док меньше чем у прототипа, у которого погрешности определ ютс  первыми производными огибающих гармоник. Использование предлагаемого способа дл  измерени  колебаний напр жени  трехфазной сети позвол ет точнее оценивать качество электроэнергии в распределительных сет х. Формула изобретени  Способ измерени  мгновенных значений комплексной огибающей узкополосных сигналов, о которых суд т по двум ортогональным составл ющим, формируемым путем усреднени  произведений узкополосного сигнала на синусоидальный и косинусоидальный сигналы , отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  динамической погрешности при измерении комплексной огибающей измен ющегос  по величине узкополосного сигнала, его предварительно умножают на вспомогательный сигнал, линейно возрастающий от нул  до единицы на первом интервале, равном периоду узкополосного сигнала, и линейно убьшающий на втором интервале, равном первому, а указанное усреднение производ т ta интервале существовани  вспомогательного сигнала. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Гоноровский И.С. Радиотехнические цели и сигналы. М., Сов. радио, 1977, с. 467-469. 30 cosine signal, narrowband signal is pre-multiplied by an auxiliary signal, linearly increasing from zero to one in the first interval equal to the period of the highband signal and linearly decreasing in the second interval equal to the first, and the averaging is performed in the auxiliary signal interval. Fig. 1 shows a block diagram of a device implementing a method for measuring the instantaneous values of the complex envelopes of narrowband signals; figure 2 - timing diagrams of the operation of this device. A device for measuring the instantaneous values of the complex envelope of a narrowband signal comprises modulators 1-3, integrators 4 and 5 of the indication block b, generator 7 of quadrature sinusoidal voltages and generator 8 of linearly varying voltage. Input bus via modulator 1. connected to the inputs of the modulators 2 and 3, the outputs of which. through the integrator 4 and 5 are respectively connected to the display unit 6. The outputs of the generator 7 are connected to the second inputs of modulators 2 and 3, and the output of the module 8 to the second input of the modulator 1. The device works as follows. The narrowband signal U (t) (FIG. 2a is fed to the input of the modulator 1, to another input of which an auxiliary signal H (t) comes from the output of generator 8. The auxiliary signal H (t) varies from 0 to 1 in the interval time (-T, 0) and from 1 to O over the time interval (O, T) (Fig.26 where T is the period of the narrowband signal U (t). From the output of the modulator 1, the product of the signals U (t) H (t) (Fig. 2-6) is fed to modulators 2 and 3, to the second inputs of which the voltages sin (jut, cos (i) t, where O), respectively, come from generator output 1. Output voltages of modulators 2 and 3 averaged inte Taps 4 and 5 on the time interval- (-T, T) whose length is equal to twice the period of the narrowband signal U (t). At the end of this time interval, the integrator output voltages 4 and 5 are fixed by the display unit b, and the measurement result when it is timed to the middle of the interval (-T, t). In this case, if the input signal is equal to the sum of several narrowband signals that are multiples in frequency, the signal harmonics, i.e. iH; | ) si itKwt + VfKU), where Ai (t) is the amplitude, VK is the phase angle of the kth signal harmonic, then the 6th signal harmonics do not affect the measurement result of the kth complex harmonic envelope (). The method allows to significantly reduce the dynamic measurement errors of complex envelopes. In the particular case, with a linear change in the amplitudes of the harmonics, dynamic errors are completely absent. When the amplitudes change nonlinearly, the dynamic error is at least an order of magnitude smaller than that of the prototype, whose errors are determined by the first derivatives of the harmonic envelopes. The use of the proposed method for measuring voltage fluctuations of a three-phase network makes it possible to more accurately assess the quality of electricity in distribution networks. The method of measurement of the instantaneous values of the complex envelope of narrowband signals judged by two orthogonal components, formed by averaging the products of the narrowband signal by sine and cosine signals, characterized in that in order to reduce the dynamic error when measuring the complex envelope of narrowband signal, it is pre-multiplied by an auxiliary signal, linearly increasing from zero to one in the first interval It is equal to the period of the narrowband signal and linearly decreasing in the second interval equal to the first one, and the averaging is performed ta interval of the existence of the auxiliary signal. Sources of information taken into account in the examination 1.Gonorovsky I.S. Radio targets and signals. M., Sov. Radio, 1977, p. 467-469. 2.Авторское свидетельство СССР 420943, кл. G 01 R 23/00, 1974.2. USSR author's certificate 420943, cl. G 01 R 23/00, 1974. u(t)u (t) 0--0-0--0- Фиг.11 вat
SU813275067A 1981-04-13 1981-04-13 Method of measuring instantaneous values of narrow band signal complex envelopes SU970252A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813275067A SU970252A1 (en) 1981-04-13 1981-04-13 Method of measuring instantaneous values of narrow band signal complex envelopes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813275067A SU970252A1 (en) 1981-04-13 1981-04-13 Method of measuring instantaneous values of narrow band signal complex envelopes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU970252A1 true SU970252A1 (en) 1982-10-30

Family

ID=20953188

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813275067A SU970252A1 (en) 1981-04-13 1981-04-13 Method of measuring instantaneous values of narrow band signal complex envelopes

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU970252A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4459546A (en) Electronic kilowatthour meter
AU696704B2 (en) Apparatus and method for generating a signal representative of total harmonic distortion in waveforms of an A/C electrical system
US2411916A (en) Measuring apparatus
EP0691758A1 (en) Synchronous detection of optical signals
SU970252A1 (en) Method of measuring instantaneous values of narrow band signal complex envelopes
US4791375A (en) Apparatus for detecting degradation of an arrester
JPS5819068B2 (en) Denshiki Denryokuriyokei
JPS61126485A (en) Error measuring instrument
US4546441A (en) Method and apparatus for time based measurement of impedance
KR960003360B1 (en) Zero phase voltage measuring device
EP0636891A2 (en) Phase difference detecting method, circuit and apparatus
Wu et al. Fast-response power factor detector
US3727132A (en) Method of and system for measuring electrical powers in an energetic deformant state
RU214462U1 (en) POWER FACTOR METER
SU746320A1 (en) Apparatus for measuring harmonic coefficient of power amplifier
SU737846A1 (en) Method of determining effective value of non-sinusoidal voltage in switch-type sine voltage converters
SU924646A1 (en) Method of checking and graduating instruments for measuring multi-phase voltage system asymmetry coefficient
RU2010246C1 (en) Method of harmonic analysis of signals
SU954891A1 (en) Three-element two-terminal network parameter converter
SU373641A1 (en) METHOD OF MEASURING Amplitude-Phase Asymmetry of a Three-Phase Voltage System
Radunović et al. OPTOELECTRONIC SYSTEM FOR CURRENT AND VOLTAGE MEASUREMENT IN HIGH-VOLTAGE SYSTEMS
SU746200A1 (en) Apparatus for determining two components of mechanical construction oscillations
SU928252A1 (en) Method and device for measuring phase shift
RU2037833C1 (en) Device for measuring phase shifts of signals with known amplitude relations
SU1218341A1 (en) Method of measuring phase angle of symmetric component of reversible sequence of voltage non-symmetric system