Способ измерения квадратурной составляющей гармонического сигнала

ю 641354 Союз Советских Социалистицеских Республик(23) Приоритет метет юсударетвв ЕССР двлам затрмС)публнковано 05.01,79.Балле Дата опубликования описания 621.317 (088.8) ь(54) ОБ ИЗМЕРЕНИЯ КВАДРАТУРНОИ СОС ГАРМОНИ ЧЕСКОГО СИГНАЛА Целью иэобретення является повьддение скорости измерения квадратурной компоненты гармонического сигнала.Поставленная цель достигается за счеттого, что в способе измерения квадратурной составляющей гармонического сигнала, основанном на перемножении измеряемого н опорного гармонических снгналов, выча тают взятые для одного момента временв мгновенные значення нроизведення изме ряемого снгнала на производную опорногосигнала, ослабленную в число раз, равное угловой частоте, и пронзведенне опорно го - на производную измеряемого снгнала, ослабленную также в число раэ, равное угловой частоте. с 3 с в 1 тт (О 1 де ЦС- амплитуда, зовый сдвиг. о начальнь Изобретение относится к измерительнойтехнике и автоматике н может бчть нспользовано в быстродействующих нзмернтельных системах н.приборах различногоназначения с преобразованием гармоннчеокнх снгналов, в частностн, прн измерениипараметров низкочастотных н ннфраннзкочастотных напряженнй,Известны способы измерения квадратурной составляющей гармонического сигнала, основанные на перемножении с опорным сигналом той же частоты, в которыхизмеряемый сигнал перед перемнаженнемсдвигается по фазе на йЫ, а нз полученного произведения выделяется постоянная составляющая н отфильтровывается переменная составляющая произведения наудвоенной частоте ЯНеобходимость фильтрацнн переменнойсоставляющей получаемого произведенияобуславливает низкое быстродействне такнх способов, которое определяется, в ооновном, постоянной времени фильтра ннжннх частот на выходе перемножнтеля,Известно, что мгновенное значение га монического сигнала определяется .формулой:Аналогично мгновенное значение опорного сигнала определяется формулой:0 о о 5"ПфПри измерении реактивной состаапающей необходимо получить величинуОефо 005 пЧМгновенные значения производных иэ меряемого и опорного сигналов будут соответственно определяться выражениами0 с "- цц Ос со 5 (со+У)О =(ВО СОяж 1Произведение измеряемого сигналаяа производную опорйого, ослабленную вЮ раз, определится в любой моментвремни формулойф 0 С 0 с ОО 510 (М 11 Ч ) с 05 язв м0 с 0 о Г .ьн Ч+ ыи (2 ю 1, +)Произведение опорного сигнала нвпроизводную измеряемого, ослабленнуюв Ю раэ, определится в любой моментвремени формулойОй= Ор =Ос 0 ОО 5(ЫА+Ч ) 5 И(В0,0 с 0- -(чи тыю ) -ать2Разность этих произведений в любоймомент времени будет равнаввых =04-02= и,ОО ЫичСледовательно, чтобы получить посте.яняое напряжение, пропорционвльяое в любой момент времни квадратурной состав лающей гармонического сигнала необходимо определить разность взятых для одного и того же момента времени мгновенных значений произведения измеряемого сигнала иа ослабленную в (ю раз производную опорного сигнала и произведения опорного на ослабленную в ю раз производную измеряемого.На чертеже приведена функциональная схеме устройства, реализующего способ.Оно состоит из согласующих повторителей 1 и 2, дифференцируюших преобразователей 3 и 4, каждый из которых се держит дифференцируюшую цепь 5 и 6 я вз"теиюаторы 7 и 8, перемножителей 9 и 10 и вычитаощей схемы 11.Опорный Ос и измеряемый О сигналыпоступают через согласующие повторители 1 и 2 на дифференцирующие цепи 6 и 5 6 и параллельно измеряемый Поступаетнепосредственно на перемножитель 9, аопорный - на перемножитель 10. Полученные на выходе диффереяцируюпах цепей производные сигналов через аттеню О вторы 7 и 8, коэффициент ослабления которых равен сЮ, поступают соответственно на вход перемножителя 9 - производная опорного сигнала, на вход перемножитела 10 - производная измеряемого. В 5 результате на выходе перемножитела 9образуется произведение измеряемого сигнада на производную опорного, а на выходе перемножитела 10 - опорного напроизводную измеряемого. Вычитвющаа 20 схема 11 образует разность полученныхпроизведений.Таким образом, сигнал на выходе вычитающей схемы 11 будет пропорционаленквадрвтурной составляющей измеряемого 25 гармонического сигнала в любой моментвремени.Следовательно, такой способ обладает.высокой скоростью измерения квадратурной составпяющей гармонического сигнале ла, поскольку позволяет получить в любоймомент времени постоянное напряжение,пропорциональное квадратурной составляющей измеряемого гармонического сигнала,исключает необходимость применения 35 фильтров нижних частот, и поэтому времяизмерения может быть сколь угодно малым Формула изобретения.Способ измерения квадратурной составляющей гармонического сигнала, основанный на перемножении измеряемого и опорного гармонических сигналов, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения скорости измерения, вычитают взатые дла одного момента времени мгновенные. значения произведения измеряемого сигнала на производную опорного сигявла, осла ленную в число рвэ, равное угловой частоте, и произведение опорного - яа произ водную измеряемого сигнала, ослабленную также в число рвз, равное угловой часто теИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Дехтяренко П. И. Синхронное детектирование в измерительной технике и ввтоматике, Киев, Техника, 1965, с. 86,135Составитель Ф, Цареградскийедактор И, Марховская Техред М, Борисова Корректор Л, Веселовск дписио д. Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 каз 7503/39 Т ЦНИИГИ Государс по делам изоб 113035, Москва, аж Ь 96ного комитета ССний и открытий5, Раущская наб