Устройство для измерения коэффициента гармоник

(19) 011 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ далпевы УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ Г 21) 3386638/18-2122) 21.01.82(72) В.Е.Будницкий, А.И,Ициксон и Е.В.Глаголев171) Уральское отделение Всесоюзного научноисследовательского института железнодорожного транспорта (53) 621,317.7571088,8)(56) 1Авторское свидетельство СССР Р 581442, кл. С 01 Ч 23/20, 1977,2. Авторское свидетельство СССР В 464855, кл. С 01 К 23/20, 1975 (прототип ).(54) 57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ГАРМОНИК, содержащее усилитель с регулируемым коэффициентом передачи, первые заграждающий и пропускающий Фильтры, первый изме-ритель действующего значения и блок сравнения, причем выход усилителя подключен к входам первых фильтров, а выход первого заграждающего фильтра через первый измеритель действующего значения подключен к первому входу блока сравнения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно дополнительно содержит генератор синусоиьного сигнала,исказитель сигнала,рвый вход которого подключен кходу генератора, а выход - к первому вкоду усилителя, второй блок сравнения, два интегратора, подключенные выходами к вторым входам первый - исказителя,. второй - усилителя, а входами - к выходам соответствующих блоков сравнения, второй, третий и четвертый измерители действующих значений и вторые заграждающий и пропускающий фильтры, подключенные выходами к входам соответственно третьего и четвертого измерителей, а входами - к клемме входного сигнала, при этом вход второго измерителя подключен к выходу первого пропуска- С, ющего фильтра, а выходы измерителей: второго и четвертого - к входам Я второго, а третьего - к входу перво- го блока сравнения.Устройство относится к измерениюэлектрических величин и может бытьиспользовано в установках автоматического измерения параметров радиоаппаратуры.Известны устройства для измерениянелинейныхискажений, содержащиерегулируемый усилитель, пропускающийи эаграждающий фильтры и измерительдействующего значения 1,Недостатком данных устройств явля- оется наличие погрешности измерения,обусловленной неполным подавлениемсигналов фильтруемых частот заграждающим и пропускающим фильтрами, атакже погрешности, вносимой измерите лями действующих значений.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для измерениянелинеййых искажений синусоидальногосигнала, содержащее настроенный на 20частоту первой гармоники заграждающий фильтр, к выходу которого подключен вольтметр действующего значения, широкополосный усилитель исследуемого сигнала с регулируемым коэффициентом усиления, пропускающийактивный фильтр, настроенный на частоту первой гармоники сигнала, схемусравнения, источник опорного напряжения и усилитель постоянного тока, 3 Овыходом подключенный к управляющемувходу усилителя, входом - к выходусхемы сравнения, первый вход которойсоединен с источником опорного напряжения, второй - через пропускающий активный фильтр с выходом усилителя и входомзаграждающего активного фильтра 2 .Недостатками известного устройства является наличие погрешностиизмерения, вносимой эаграждающим ипропускающим фильтрами и вольтметром 4 Одействующих значений.Цель изобретения - повышение точности измерения.Поставленнаяцель достигается тем,что в устройство дополнительно введе ны генератор синусоидального сигнала,исказитель сигнала, первый вход кото-рого подключен к выходу генератора,а выход - к первому входу усилителя,второй блок сравнения, два интегратора, подключенные своими выходамик вторым входам,. первый - исказителявторой - усилителя, а входами - квыходам соответствующих блоков сравнения, второй, третий и четвеРтый 55измерители действующих значений ивторые заграждающий и пропускающийфильтры, подключенные выхоцами квходам соответственно третьего и четвертого измерителей, а входаи - кклемме входного сигнала, при этомвход второго измерителя подключен квыходу первого пропускающего фильтра,а выходы измерителей второго и чет"вертого - к, входам второго, а третье-го - к входу первого блока сравнения, 65Ф На чертеже приведена схема устройства,Устройство содержит включенныепоследовательно генератор 1 синусоидального сигнала, исказитель 2 сигнала, усилитель 3 с регулируемымкоэффициентом передачи, а также двазаграждающих фильтра 4 и 5 и двапропускающих фильтра б и 7, четыреизмерителя 8, 9, 10 и 11 действующихзначений, два интегратора 12 и 13,два блока 14 и 15 сравнения, клеммы16 исследуемого сигнала.Фильтры 4 и б подключены входамик выходу усилителя 3, а выходамисоответственно к измерителям 9 и 8.Фильтры 5 и 7 подключены входамик клемме 1 б, а выходами - соответственно к измерителям 10 и 11. Выходыизмерителей 9 и 10 присоединены квходам блока 15 сравнения, а измерителей 8 и 11 - к входам блока 14сравнения, выход которого черезинтегратор 12 соединен с вторым входом усилителя 3. Выход блока 15 сравнения через интегратор 13 соединен суправляющим входом исказителя 2 сигнаЛа, Генератор 1 через исказитель 2подключен к первому входу усилителя 3.. Фильтры б и 7 настроены так, чтопропускают только первую гармоникусоответственно образцового с исказителя 2 и исследуемого сигнала с клеммы 16, а фильтры 4 и 5 - только гар-.моники выше первой соответствующихсигналов. Исказитель 2 должен обладать эараЮзе известной зависимостьювеличины возникающих искажений отвеличины сигнала на управляющем входе, Схема работает следующим образом.В исходном. состоянии при отсутствии исследуемого сигнала на входах) блока 14 сравнения сигналы отсутствуют, следовательно, будут отсутствовать сигналы на ее выходе и выходе интегратора 12. Коэффициент передачи усилителя 3 равен О. Аналогично отсутствуют сигналы на входах блока 15 сравнения и на выходе интеграто- ра 13. Следовательно, искажения синусоиды на выходе исказителя 2 отсутствуют.В момент включения исследуемого сигнала на входах блока 14 сравнения появится только сигнал с измерйтеля 11 первой гармоники, Напряжение разбаланса интегрируется интегратором 12, коэффициент передачи усилителя 3 будет расти, появится возрастающий сигнал на выходе измерителя 8. В момент равендтва напряжения на входах блока 14 сравнения интегратор 12 фиксирует свое выходное напряжение, а следовательно, и коэффициент передачи усилителя 3 на определенном уровне,1038883 Аналогично компенсируются ошибки измерения фильтрами б и 7 и измерителями 8 и 11 первой гармоники на блоке 14 сравнения.. ВНИИПИ Заказ 6224/32 тираж 710 Подписнош шаеш щаВ, Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная,Одновременно с момента подачи исказителя судят о величине искажеисследуемого сигнала появится напря. в , ний исследуемого сигнала. При иденжение разбаланса на выходе блока 15 тичности исполнения обоих заграждаю- сравнения, интегратор 13 начнет выра- щих фильтров 4 и 5 и подключенных к батывать возрастающий сигнал, кото- ним измерителей 9 и 10 в момент взарый заставит исказитель 2 вводить 5 имной компенсации напряжений на в синусоиду генератора 1 искажения, входах блока 15 сравнения компенсивеличина которых будет возрастать до руются с точностью до случайной тех пор пока напряжения на выходах составляющей) погрешности, вносимые ,измерителей 9 и 10 не сравняются. В .при этом указанными фильтрами и измомент равенства сигналов на выходах 10 мерителями. блока 15 сравнения интегратор 13фиксирует свое выходное напряжениеи величину вносимых исказителем ис.кажений на определенном уровне. Приэтом по величине сигнала на входе