Устройство для измерения равенства амплитуд двух гармонических сигналов

ант. сэмд-нов 3(211 1881843/18-09 Заявлено 2 01 Б 7/40 01 й 19/1 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАВЕНСТВА АМПЛИТУ ДВУХ ГАРМОНИЧЕСКИХ СИГНАЛОВтиеткасиг- аж- глу енияес- ритеовый ому технистройство, ором суммеандри 150 Гц я 1 п 5 Ю изобр А я 1 п ЗЫ+А=В имеет в е при идиг. 2.терной особенностпри А=В являетсяенные при к которыйный наХарасигналарасполо ю такогоо, что пики,2этих точкаха одновсредней линии. В А и В вычитаются касаютс амплитуды Изобретение относится к обласрадиотехнических измерений и можбыть использовано для поверки илибровки измерителей параметроввалов систем посадКи, наиболее виым из которых является разностьбин модуляции (РГМ).Известны устройства для измерравенства амплитуд двух гармоничких сигналов при калибровке измелей параметров, использующих фаэили фильтровкй принцип (1 Я) .Наиболее близким к даннческому решению является усодержащее сумматор, в котмируют два сигнала типас частотами манипуляции 9012) . Недостаток известного устройства состоит в том, что оно пригодно только для калибровки приемников, построенных на фильтровом принципе, и не пригодно для калибровки измерителей, построенных на фазовом принципе.Цель изобретения - повышение точности измерения равенства амплитуд при калибровке измерителей параметров, построенных на любом принципе.Для этого к сумматору подключен частотный модулятор, выход которого через последовательно оединенные преобразователь частот и фильтр нижних частот подключен к индикатору.Функциональная схема устройства представлена на фиг. 1.На фиг. 2-5 представлены сигналы, возникающие в устройстве.Устройство содержит источники сигналов 1 и 2, подключенные к сумматору 3, частотный модулятор 4, преобразователь 5 частоты, генератор 6 поисковой частоты, фильтр 7 нижних частот и индикатор 8, например, осциллограф,Устройство работает следующим образом.Сигналы А я 1 п ЗЯ 1 и В я 1 п 5 Ж от источников 1,2 синфаэных частот 90 и 150 Гц подаются на сумматор 3. После соответствующей фаэировки на выходе сумматора 3 получается сигнал виременное касание средней линии обоих пиков говорит о их равенстве А=В.Это равенство фиксируют при помощи последующего преобразования равенства двух амплитуд в равенство двух мгновенных частот, что происходит следующим образом. Допустим, что сигнал видац (1) =А 83.п Зй 1 + В в 1 п 5%1 (2) у которого А = В подается на частотный модулятор 4, на выходе которого получается сигнал видацэ(1) =Бз в 3.п(ю+)с(А вЫ ЗЯ 1+ +Ввж 5 Ю) Ж 1,где К - тангенс угла наклона модуляционной характеристики. Затем сигнал смешивается в преобразователе 5 с сигналом поисковой частоты ьэ генератора б, в результате чего на выходе фильтра 7 нижних частот получается сигнал видаА сов ЗЯ и (О-я(п и-ю) е+к( - фЯ - юЪсоя 5 я )1 (3)5 Яс мгновенной частотойИ(Е)=Вэ-ы)+к(А,вЫ ЗЮ + В,в 1 п К)Сигнал (4) подается на вход вертикального усилителя осциллограФа 8. Если в сигнале (4)Оэ =и, и А=Ву то вй ЗЖ точках 1 = - и (: = - на экра 2222 не ЭЛТ осциллографа появляются характерные изображения нулевых биений с горизонтальным участком.Эти изображения имеют вид, показанный на Фиг. 3.Если АФВ, получается перекос горизонтального участка. В зависимости от тогО, какая амплитуда больше А или В, получается соответствующий положительный или Отрицательный наклон горизонтального участка. Соответствующее изменение изображений показано на фиг. 4 и Фиг. 5.ПОгрешнОсть устанОвления А=Вр а следовательно, и РГМ=О зависит от того, какому отклонению РГМ от О, то есть Л РГМ, соответствует визуально 45 замечаемый перекос горизонтального участка. Для расчета этой погрешностипродифференцируем выражение (3)сопят, а А-ц определим ка ствует замеч ного участка ему мый то 65 Бу менно изменперек ем считать величиной нию А соотв с горизонталесть определим разрешающую способность метода,Ж 4 ьров Зй-+- вХп(к(+ )1(к(А,в 1 п ЗЯБ+В в 3.п 59)1,В(соя 5%1сов ЗЯг О А)сов 321ЗЯ Я ЗЯоткудас( - Б): - Ы - -:- А, (9)к 0 к(1 А кАР 4Пусть Ц 4 = 1 и пусть существуетвозможность обнаружить перекос горизонтального участка 10 , тогда=ьй - девиация, соответст 2 Явующая модулирующей частоте.Так как при уходе РГМ от нулевогозначения изменяются одновременно положения обоих пиков приЖ и2 Ято при соответствующейсинхронизации осциллограФа и удобстве наблюдения двух характерных Фигуродновременно возможен выигрыш чувствительности.вдвое. Тогда иэ выражения (10) получим(:."РГМ)= - М (11)2 ЖГгде А заменено на коэффициент глубины модуляции МВ случае измерения на глиссадеМ = 40% и ь Г = 50 кГцй(РГМ) = 0,0025.Такая же разрешающая способностьбудет и на курсовом канале, ибо М вчислителе н знаменателе уменьшитсявдвое.Из выражения (11) видно, что придостаточной кратковременной стабильности средней частоты увеличение К(то есть девиации частоты) приведетк еще большей разрешающей способности по РГМ, теоретически пропорциональной девиации. Таким образом, регулировкой одной иэ амплитуд сигналов (90 или 150 Гц) предложенным способом выставляют их равенство с высокой точностью.Суммарный сигнал с выхода сумматора можетбыть подан на измерительную часть поверяемого прибора при поверке по Я 4или же на амплитуд,ный высокочастотныймодулятор, после чего высокочастотныйАМ сигнал может быть подан на вход.поверяемого прибора.Эксперимент показал, что предельная погрешность ряда иэ десяти измерений РГМ не превышает 0,01 Ъ при максимальной девиации 100 кГц..7 тгдфиг Ф Про А Фиг.5 Пц д Составитель И. ГореловаТехред Л. Алферова КоРРект ец Редактор Л.Гельф аказ 3176 36 Тираж 6 ЦНИИПИ Государстпо делам изоб 13035, Москва, ЖПодписноего комитета СССРий и открытийушская наб.,д.4/5 н т илиал ППП 1 Патент 1, г.Ужгород, ул.Проектная Устройство для измерения равенства амплитуд двух гармонических сигналов, частоты которых соотносятся как нечетные числа, а начальные фазы - равны, вкюпочающее сумматор этих сигналов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измеения равенства амплитуд, к сумматору одключен частотный модулятор, выход которого через последовательно соединенные преобразователь частоты ифильтр нижних частот подключен к идикатору. Источники информации, принятыево внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 307367, кл, С 01 Я 7/40, 1971.2. Авторское свидетельство СССР9 252131, кл. Н 03 К, 1969,