Устройство для сопряжения двух разных измерителей одного и того же параметра

(53)М. Кл.Н 04 В 17/00 Н 04 В 15/02 Йпударстзннвй кнмнтвт Иьр ав денни изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Э. М. Габидулин и Ю. П. Оэерский Московский ордена Трудового Красного Знамени физико-технический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ДВУХ РАЗНЫХ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ ОДНОГО И ТОГО ЖЕ ПАРАМЕТРА Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в различных измерительных системах, находящихся под воздействием помех.Известно устройство для сопряжения двух разных измерителей одного и того же параметра, содержащее последовательно соединенные блоквычитания, узкополосный фильтр и сумматор, второй вход которого соединен с первым входом блока вычитания, на который подан сигнал с выхода одного иэ измерителей, выход другого измерителя подключен к второму входу блока вычитания 11.Однако известное устройство не обеспечивает высокую точность согласования при наличии на входах обоих измерителей широкополосных случайных помех с перекрывающимися спектрами,Бель изобретения - повышение точности согласования путем снижения ошибки измерения при шнрокополосных случайных помехах с перекрывающимися спектрами. Для этого в устройство для сопряжения двух разных измерителей одного итого же параметра, содержащее последовательно соединенные блок вычитания,узкополосный фильтр и сумматор, второй 5вход которого соединен с первым входомблока вычитания, на который подан сигналс выхода одного из измерителей, выходдругого измерителя подключен к второму 1 Овходу блока вычитания, введены первыйи второй широкополосный фильтры и дополнительный сумматор, при этом второйвход блока вычитания соединен с входомпервого широкополосного фильтра, выходкоторого подключен к первому входу дополнительного сумматора, другой вход которого соединен с выходом сумматорачерез второй широкополосный фильтр.На чертеже дана структурная электрическая схема устройства для сопряжениядвух разных измерителей одного и тогоже параметра.Устройство содержит блок 1 вычитания, узкополосный фильтр 2, сумматор 3,708524В цредлага.мок ус 1 ройсхвс раццоцаль - й ным выбором величицьс К 21 можаедостичь дополнительного уменьпения какузкополосной помехи С, так и и:црокоцолосных помех В 1 ц В 2.Отсюда видно, цапримср, что цри с(.и-ю и полном перекрытии спектровпомех В 1 и В 2 выбор К 2 Д 2 /(Д 1+Д 2)обеспечивает уменьшение узкополосной10 помехи в (Д 1+Д 2)/Д 2 раэ и уменьшение е- полной дисперсии выходной широкополосс- ной помехи до величины Д 1 Д 2/ (Д 1++Д 2). В частности, при Д 1 =Д 2, полагаяК 2 = 0,5, получаем уменьшение полной15 дисперсии помех В 1 и В 2 и дополнительное ослабление помехи С в два раза. Таким образом, точность предлагаемогоустройства оказывается более высокой,чем у известного устройства.20 Сравнительный анадиэ показал, чтопри использовании предлагаемого устройства для сопряжения двух разных измерителей одного и того же параметраполная дисперсия случайной ошибки из 25 мерения может быть уменьшена до двухрвз. 30 3первый шцрокоцолос ый фильтр 4, второйширокополосный фильтр 5, дополццтельцысумматор 6, а также два входа 7,8.Устройство ддя сопряжения двух разных измерителей одного и того же параметра работает следующим образом,На вход 7 устройства и первый вход(вычитания) блока 1 вычитания с первого измерителя поступает сумма измеряемой величины А, случайной широкополосной помехи В 1 с нулевым средним значнием и дисперсией Д 1, а также узкопопоной низкочастотной помехи С типа дрейфа нуля. На вход 8 устройства и второйвход (сдожения) блока 1 вычитания совторого измерителя поступает та же измеряемая величина А и случайная широкополосная помеха В 2 с нулевым средним значением и дисперсией Д 2. В результате на выходе блока 1 вычитанияобразуется только разность помех В 2 -В 1 =С.Коэффициент передачи узкополосногофильтра 2, который может быть линейным или нелинейным (стационарнымиди управляемым) К (Ы 1) 1 выбирается таким, чтобы с наименьшими искажениями пропустить только узкополоснуюпомеху С. В резудьтвте сложения в сумматоре 3 выходного сигнала узкополосного фильтра 2 и выходного сигналапервого измерителя получается сигналос (В 2 - В 1) - ( 1 - Ъ) . С + А+ В 1+ С =А+(1 -К)В 1 + )5 С +с( В 2 где с(.и Ъ малые величины, учитывающиенецдеальцость разделения помех узкополосным фильтром 2. В дополнительномсумматоре 6 складываются сигналы,прошедшие первый и второй широкополосные фильтры 4 ц 5. Частотные .характеристик. этих фильтров должны быть равномерными в пределах спектра измеряемой величины А( с ), а коэфф 1 циецтыих передачи в этих пределах соответственно равны К 2 и КЗ = 1 - К 2. Приэтом выходной сигнал дополнительногосумматора 6 будет равным А + К 2(1- с(.) В 1 + 1 - К 2 (1 с(.)3В 2 + К 2 Ь С, При К 2 = 1 (КЗ=О)только что звгисаццое выражеццс будет характеризовать выходной сигнализвестного устройства, а цмеццо А+(1- с(.) В 1+ с В 2+ 1 С.Иэ сравнения этих сигналов видно,что в известном устройстве узкополосная помеха С ослабляется сильно, аширокоподосця помеха В 1 прктическц.не компенсируется,Формула изобретения Устройство для сопряжения двух разных измерителей одного и того же параметра, содержащее последовательно соединенные блок вычитания, узкополосныйЗ 5 фильтр и сумматор, второй вход которого соединен с гервым входом блока вычитания, ца который пода сигнал с вы.хода одного иэ измерителей, выход другого иэмерцтсля подключен ко второму40входу блока вычитания, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышенияточности согласования путем сниженияошибки измерения при широкополосныхслучайных помехах с перекрывающимися45 спектрами, введены первый и второй широкополосный фильтры и дополнительныйсумматор, при этом второй вход блокавычитания соединен с входом первого широкополосного фильтра, выход которого50 подключен к первому входу дополнительного сумматора, другой вход которогосоединен с выходом сумматора через второй широкополосный фильтр.Источники информации,55принятые во внимание цри экспертиз1, Чедцаков И, Б. Оптимальная обр:; -боткс сигналов в навцгаццоцнгцх с.стс.мах.М., "Наука", 10., о. 166, 7065.4Составитель А, СлободскийРедактор И. Марковская Техред О, АндрейкоКорректор Н ГорватЗаказ 8515/54 Тираж 729 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по дллам изобретений и открьггий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4