Анализатор спектральной плотности л01дности

Свез Советских Социалистических РеспубликКомитет по делам изееретеиий и открытий, Постоецко Сибирский филиал Всесоюзного научно-исследовательского институт механизации сельского хозяйстваявитель АЛИЗАТОР СПЕКТРАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ М 01 ЦИО 2 Изобретение относится к гетеродинным анализаторам спектральной плотности как детерминированных, так и стационарных случайных процессов в виде электрического сигнала в диапазоне от 0,01 до 100000 ги, Он может быть использован, в частности, при анализе шумов вибрации, в акустике, прц исследовании объектов автоматического регулирования и в безразборной диагностике состояния машин и механизмов.Известны анализаторы спектральной плотности мощности, содержащие гетсродцц, смеси- тель, выход которого подключен к последовательно соединенным блокам узкополосного фильтра нижних частст, квадратичного детектора, усредняющего устройства и индикатора.Генераторы сицусоидальных колебаний, используемые в качестве гетеродщ;ов в известных анализаторах, в диапазоне 0,01 - 100000 гц. сложны. Они не удовлетворяют требованиям по стабильности и точности как по частоте, так и по амплитуде. Кроме того, в диапазоне измерений трудно изменять частоту генераторов.Множительные устройства сложны. За счет фазовых сдвигов в них не удается осуществить умножение с одинаковой точностью по всему диапазону частот измерения, что влечет за собой неодинаковую точность измерения спскт. ральной плотности. Прц параллельном измерении за счет сложности множительных устпойств гетеродццные анализаторы спсктральной плотности грсмоздкп.5 Цель изобретения - повысить точность анализа спектра, сохранить постоянства ес по всему диапазону частот измерения от 0,01 до 100000 гг и упростить конструкцию анализатора.10 Предлагаемый анализатор отличастся от изВестных тем, что он снаожсн фильтром нижних частот с частотой среза, равной частоте измерении, соединенным со входом смесителя, выполненного в виде двухполярного ключа, к уп равляющему входу которого подключен гетеродин, гсцерпруюгццй сигнал симметричной прямоугольной формы с первой гармоникой, равной частоте измерения.На чертеже представлена олок-схема пред лагаемого анализатора спектральной плотности мощности.Фильтр 1 нижних частот, являющийся входом устройства, соединен с двухполярным ключом 2, вь 1 полцяющим роль смесителя, управляющий вход которого подключен к выходу гетеродцна-генератора 3 сигналов симметричной прямоугольной формы. Выход ключа 2 последовательно соединен с узкополосным фильтром 4 нижних частот, квадратичным детектором 5 и усредняющим устройством б. На выходе блок-схемы постг.влен индикатор 7.260006 Составитель В. Карбачинский Техред Т. П. Курилко Корректор Л, В. 30 шина Редактор Т, Иванова Заказ 932/14 Тираж 499 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Миписаров СССРМосква Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 Анализатор работает следующим образом, Входной сигнал поступает на фильтр 1 нижних частот, срезающий все частоты, лежащие выше измеряемой частоты. Оттуда сигнал поступает на вход двухполярного ключа 2, на 5 другой вход которого подается сигнал симметричной формы с гетеродина 3 с частотои, равной частоте измерения. Ключ 2 производит операцию умножения входного сигнала на сигнал гетеродина 3. В процессе умножения не 10 участвуют гармоники гетеродина, так как фильтр 1 не пропускает частоты, лежащие выше измеряемой частоты. Таким образом, исключается ошибка за счет умножения входного процесса на гармоники гетеродина. С вы хода ключа 2 сигнал поступает на узкополосный фильтр 4 нижних частот, который выделяет нулевую частоту биений и частоты, близкие к ней. Фильтр определяет разрешающую способность анализатора по частоте, Чтобы 20 выходной сигнал фильтра был пропорционален спектральной плотности мощности, его преобразуют квадратичным детектором 5, навыходе которого сигнал усредняется устройством б и поступает на индикатор Т. Предмет изобретенияАнализатор спектральной плотности мощности, содержащий гетеродин, смеситель, выход которого подключен к последовательно соединенным блокам узкополосного фильтра нижних частот, квадратичного детектора, усредняющего устройства и индикатора, от,шчаицийся тем, что, с целью повышения точности, сохранения 1 постоянства ее по всему диалазону частот измерения от 0,01 до 100000 гц и упрощения конотрукции, он снабжен фильтром нижних частот с частотой среза, равной частоте измерений, соединенным со входом смесителя, выполненного в виде двухполярного ключа, к управляющему входу которого подключен гетеродин, генерирующий сигнал симметричной прямоугольной формы с первой гармоникой, равной частоте измерения,