Амплитудно-фазовый анализатор сигналов

Союз Советских Социалистичесиик Республик(22) Заявлено 14.08.78, (21) 2657523/18-21с присоединением заявки Мо(51)М Кл З С 01 й 23/16 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) АМПЛИТУДНО-ФАЗОВЬЙ АНАЛИЗАТОР СИГНАЛОВ формирователя измеряемого сигнала,а другой - к выходу формирователяопорного сигнала через последовательно соединенные блок управения,фазовращатель и аттенюатор, при этомвыход сумматора через блок выделения гармоник подключен ко входу блока индикации, другой вход которогосоединен с вь;ходом формирователяопорного сигнала, дополнительно содержит второй фаэоврашатель и второй аттенюатор, соединенные последовательно и включенные между вторым выходом блока упрэвления и вы 15 ходом формирователя измеряемогосигнала, который одновременно подклю.чен к третьему входу блока индикации, а второй выход формирователяопорного сигнала соединен со вто 20 рым входом блока выделения гармоник,На чертеже представ; ена структурная схема предлагаемого анализатора.устройство состоит из формиро 25 вателя 1 измеряемого сигнала, сумматора 2, формирователя 3 опорногосигнала, блока 4 управления, фазовращателей 5 и 7, аттенюаторов 6 и 8,блока 9 выделения гармоник и блока30 10 индикации. Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть ис польэовано для анализа амплитуднофазовых характеристик составляющих спектра периодических напряжений,Известны амплитудно-фаэовые анализаторы гармоник периодических напряжений,содержащие входное устройство, блок выделения гармоник, блок индикации, блок управления, сумматор, аттенюаторы, фазовращатели и канал опорных напряжений, выходы которого соединены с блоками выделения гармоник.и индикации 11 .Существенным недостатком известных устройств является низкая точ ность измерения амплитуд и фаэ гармоник, которая связана с тем, что в процессе их выделения иэ сложного сигнала вносятся значительные амплитудные и фазовые искажения, Так, погрешность измерения амплитуд гармоник серийных анализаторов составляет 10-14.Цель изобретения - повышение точности измерений.Эта цель достигается за счет того что амплитудно-фазовый анализатор сигналов, содержащий сумматор, один вход которого подключен к выходу Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработкенеразрушающих методов и средств контроля качества материаловВНИИНАмплитудно-фазовый анализатор сиг. налов работает следующим образом.Айализируемое периодическое напряжение О(с) через формирователь 1 измеряемого сигнала поступает на один иэ входов сумматора 2.Блок 4 управления сначала регулируется таким образом, чтобы на выход аттенюатора 8 поступало компенсирующее напряжение с,частотой измеряемой М-ой гармоники а на выходе аттенюатора 6 напряжение отсут ствовало. С помощью фазовращателя 7 и аттенюатора 8 регулируется амплитуда и фаза компенсирующего напряжения О с частотой М-ой гармоникиксстак, чтобы при суммировании в сумматоре 2 происходила неполная, но достаточно глубокая компенсация 1-ой гармоники в анализируемом сигнале О(с).Затем исследуемый сигнал поступает на вход блока 9 выделения гармоник, где происходит выделение недокомпенсированной М-ой гармоники . После этого выделенная недокомпенсированная гармоника поступает на вход блока 10 индикации, содержащего индикаторы амплитуды и фазы гармоник. Степень компенсации контролируется непосредственно по показаниям индикатора амплитуды. Глубина компенсации устанавливается из условия устойчивой работы индикаторов.После неполной, но достаточно глубокой компенсации гармоники ванализируемом сигнале О(с) фиксируют показания амплитудного и фазового индикаторов, соответствующие недокомпенсированной составляющейизмеряемой гармоники ЬОхр Далее при том же компенсирующем напряжении, на вход сумматора 2 вместо сигнала О(с) подается моделирующее напряжение Окм с частотой измеряемой гармоники. Для этого, выключают входной сигнал и регулируют блок 4 управления так, чтобы на выходе аттенюатора б появилось указанное напряжение О( . Амплитуда и фаза напряжения регулируются с помощью аттенюатора б и фазовращателя 5 из условия получения результирующего напряжения на выходе сумматора 2 с теми же показаниями амплитудного и фазового индикаторов. Таким образом, измерение амплитуды и фазы -ой гармоники периодического напряжения О(с) сводится к измерению амплитуды и фазы моделирующего напряжения Ом обычными измерительными средствами. Для этого следует подключить блок 10 индикаторов к выходу аттенюатора б.Предварительная компенсация гармонической составляющей в периодическом сигнале О(с) необходима для более точного сравнения показаний по амплитуде и фазе в обоих режимах измеренин и обеспечения равенства О,сКы=Оки, Возможные погрешностипри таком сравнении тем меньше, чем большечувствительность недокомпенсированного напряжения.Таким образом, чем больше степенькомпенсации измеряемой гармоники,тем больше чувствительность данногометода измерений, а следовательно,тем более точно обеспечивается равенство Охи = Окм .ф - Предлагаемый амплитудно-фазовыйанализатор разработан в связи с усовершенствованием прибора ВТН,предназначенного для неразрушающегоконтроля поверхностно-упрочненных 39 слоев. Он позволяет повысить точностьи чувствительность измерений за счеттого, что используется не как средство для прямых измерений, а тольколишь как индикатор. Это обстоятельство дает возможность регулироватьвесьма малые амплитудные и фазовыеизменения в анализируемом спектре,что очень важно для тех областейтехники, в которых используются спектральные методы исследования,35 40 45 ЯО 5 60 Формула изобретенияАмплитудно-фазовый анализаторсигналов, содержащий сумматор, одинвход которого подключен к выходуформирователя измеряемого сигнала,а другой - к выходу формирователяопорного сигнала через последовательно соединенные блок управления,фаэовращатель и аттенюатор, при этомвыход сумматора через блок выделения гармоник подключен ко входублока индикации, другой вход которого соединен с выходом формирователя опорного сигнала, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений, он дополнительно содержит второй фазовращатель и второй аттенюатор, соединенные последовательно и включенныемежду вторым выходом блока управленияи выходом формирователя измеряемогосигнала, который одновременно подключен к третьему входу блока индикации, а второй выход формирователяопорного сигнала соединен со вторымвходом блока выделения гармоник.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 365658,.кл. 6 01 К 23/00, 1973.789871 Редактор А. МаковскаяТ Траж 1019ственного комиизобретений иЖ, Раушск дписное а тент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 лиал П 032/44 ВНИИПИ ГосУд по дел 113035, Москоставитель А. Оровред Е.ГаврилешкоорректорМ. Кост тета СССР открытий ая наб. д.