Автоматический четырехдетекторный измеритель комплексных параметров

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВЯДЕТИЛЬСТВУ(22) Заявлено 111278 (21) 2693642/26-21с присоединением заявки Мо(23) приоритетОпубликовано 23,11.80. Бюллетень Мо 43 Союз Советских Социалистических Республик) 3 С О 1 й 27/02 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(53) УДК 621.317,33(088 8) Дата опубликования описания 25.1180(54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ ЧЕТЫРЕХДЕТЕКТОРНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ КОМПЛЕКСНЫХ ПАРАМЕТРОВ Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть ис- . пользовано для измерения полных сопротивлений и комплексных коэффициен тов передачи преобразователей электрических сигналов, а также для снятия амплитудно-Фазочастотных характерис.- тик преобразователей механическцх сигналов в диапазонах низких и инфраниз ких частот.Известен аналоговый измеритель комплексного коэффициента передачи четырехполюсников, содержащий опорный генератор и "множительное устройство" 15 на операционных усилителях, снабженное термопреобразователями, амплитудным детектором, магнитоэлектрическими логометрами и переключателем, причем нагреватели термопреобразователей подключены к выходам операционных усилителей, а их термопары, включенные попарно и встречно, соединены со входами дифференциальных усилителей, выход каждого из которых через 25 фильтр нижних частот соединен с одной из обмоток магнитоэлектрических логометров, а вход амплитудного детектора соединен с опорным входом прибора, а его выход - с нагревателем термопреобразователя, термопара которого через усилитель связана со вторыми обмотками магнитоэлектрических логометров, а через переключатель - с нагревателемпреобразователя 1).Недостатками измерителя являются неавтоматический характер измерений, что приводит к необходимости дополнительных расчетов для определения модуля и фазы комплексных коэффициентов передачи четырехполюсников, ограниченные функциональные возможности, что не позволяет производить измерения полных сопротивлений двухполюсников, относительная сложность конструкции и большое время измерений на инфранизких частотах, определяемое постоянной фильтров нижних час- тотНаиболее близким техническим решением к данному изобретению являет-, ся автоматический четырехдетекторный измеритель комплексных параметров СВЧ-тракта, содержащий генератбр перестраиваемой частоты, мостовой измерительный блок, Фазосдвигающие блоки на базе двойных волноводных тройников и волноводных отрезков, четыре сумматора опорного и измеряемого сигналов, четыре детектора-квадратора, четыре фильтра нижних частот, два дифференциальных усилителя и электроннолучевой индикатор 2).Недостатками данного устройства являются большое время измерений в диапазоне низких и инфранизких частот, определяемое постоянной времени фильтров нижних частот детекторных каскадов, малый коэффициент перекрытия диапазона частот, не превышающий 10, определяемый свойствами фазосдвигающих цепочек, сложность схемы и конструкции.Цель изобретения - повышение быстродействия и увеличение широкополосности диапазона низких и инфраниз ких частот.Поставленная цель достигается тем, что в автоматический четырехдетекторный измеритель комплексных параметров, содержащий генератор перестра- що иваемой частоты, первый выход которого соединен со входом измерительного блока, выход которого подключен к измерительным входам четырех сумматоров,выходы которых соединены соответственно с четырьмя детекторами-квадраторами, электроннолучевой индикатор, два дифференциальных усилителя, выходы которых соединены соответственно с двумя отклоняющими пластинами электроннолучевого индикатора, введены 30 четыре блока запоминания амплитудных значений сигналов со сбросом памяти, входы которых соединены с выходами четырех детекторов-квадраторов, а выходы - со входами двух дифференциаль ных усилителей, четыре дополнительных выхода генератора перестраиваемой частоты подключены соответственно к опорным входам четырех сумматоров,40На .чертеже представлена блок-схема устройства в режиме измерения комплексных коэффициентов отражения двухполюсников (полных сопротивлений).Устройство содержит генератор 1 45 перестраиваемой частоты, например типа Г 6-26, с основным выходом 2 и дополнительными выходами 3-6,измерительный блок 7 мостового типа с исследуемым двухполюсником 8, сумматоры 9-12, 5 О детекторы-квацраторы 13-16, блоки 17- 20 для запоминания амплитудных значений сигналов с автоматическим или ручным сбросом памяти, дифференциальные усилители 21 и 22, электроннолучевой индикатор 23.55Устройство работает следующим образом.Сигнал Вида Оо 51 пФг (Оо - амплитуда, щ - круговая частота, г - время) с основного выхода 2 генератора Щ) 1 поступает на мостовой изйерительный блок 7 с исследуемым двухполюсником 8. С .выхода измерительного блока 7 сигнал вида1 с р Оо в 1 и (М г+Г),где 1 - коэффициент передачи измерительного блока 7;р - модуль коэффициента отражения исследуемого двухполюсника 8,ч - фаза коэффициента отраженияисследуемого двухполюсника 8;поступает на измерительные входы сумматоров 9-12.С дополнительных выходов 3-6 генератора 1 перестраиваемой частоты,имеющих фазы 0 , 90 , 180 , 270 О поступают на опорные выходы сумматоров9-12 сигналы видаО 51 пйг,О ь 1 п(Фг + 90 ),О ьп(аг + 180 )Оаи(щ)г + 270 ),Напряжейия, поступающие на входыдетекторов-квадраторов 13-16,имеютвидВкц 1 кОО 1 (Ог+Р)+к 3 Оо 1 и)гОВ 4=1 1 Оо я 1 п бог+Р) ++ М Ооьи (аг + 270 о)где М - коэффициент передачи сумматора для измеряемого сигнала;1 - коэффициент передачи сумматора для опорного сигнала.Можно принять Е ==, а= 1.На выходах детекторов-квадраторов13-16 амплитуды напряжений описываются,выражениямиОВыкс 5 1 )дОу (1+ ф 2 Я ь 1 п%),ОВЬ 1 МО 1 скдО ( +р - 2 р 1 пЮ),где М - коэффициент передачи сигнаАла детектором-квадратором.Аналогичными выражениями описываются и постоянные напряжения, которыепоявляются на выходах блоков 17-20для запоминания амплитудных значенийсигналов.В результате попарного вычитанияэтих постоянных напряжений дифференциальными усилиями получаемОг.2.вык с ед,Оо 4 у 1 пф,где 1 - коэффициент передачи дифФеренциального усилителя.После подачи сигналов 011 Вых иО 8на электроннолучевой индика- .2 Х ВЬИтор 3 получаем на экране световоепятно, радиус отклонения которогоот центра трубки В характеризует модуль коэффициента отражения, а уголотклонения радиус-вектора от вертикали М - фазу коэффициента отражения781711 формула изобретения Составитель Л Техред М.Пвт мина рректор Н. Швыдкая Редакто к Тираж 1019 ВНИИПИ Государственног по делам изобретени 3035, Москва, Ж, Раушаказ 8121/4 Подпис комитета и открыти окая наб.,4 г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ПП "Па ил где 1 - чувствительность индикатора. Ч = асад -- ф. =Ю,ОиЗм "г. вылДанный автоматический измерителькомплексных параметров обеспечиваетизмерения на инфранизких частотахэа время, не более одного периодасигнала в широком диапазоне частот.Сброс памяти позволяет многократноповторять измерения.С помощью данного устройства можно также измерять комплексные коэффициенты передачи преобразователейэлектрических сигналов (четырехполюсников), а также комплексные коэффициенты передачи преобразователей механических сигналов (сейсмоприемников, микрофонов, гидрофонов и т. д. ),меняя лишь конструктивное выполнениеизмерительного блока 7. Автоматический четырехдетекторный измеритель комплексных параметров, содержащий генератор перестраиваемой частоты, первый выход которого соединен со входом измерительного блока,выход которого подключен к измеритель-,ным входам четырех сумматоров, выходы которых соединены соответственнос четырьмя детекторами-квадраторами,электроннолучевой индикатор,два дифференциальных усилителя, выходы которых соединены соответственно с двумяотклоняющими пластинами электроннолучевого индикатора, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия и увеличения широкополосности в диапазоне низких и инфранизких частот, введены четыре блока запоминания амплитудных значенийсигналов со сбросом памяти, входы которых соединены с выходами четырех15 детекторов-квадраторов, а выходы -со входами двух дифференциальных усилителей, четыре дополнительных выхода генератора перестраиваемой частотыподключены соответственно к опорным2 О входам четырех сумматоров.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 432427, кл. 6 01 й 29/00, 10.02.72.2. Бондаренко И. К., Дейнега Г. А.,Маграчев З.В. Автоматизацйя измерений,параметров СВЧ-трактов,М., "Советскоерадио", 1969, с. 24-26 (прототип).