Измеритель коэффициента гар-моник

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ИТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(5 ЦМ, Кл, 6 01 Я 23/20 с присоединением заявки Мо, (23) Приоритет Государствеииый комитет СССР ио делам изобретеиий и открытийОпубликовано 070481, Бюллетень МЯ 13 Дата опубликования описания 17. 04. 81(54)ИЗМЕРИТЕЛЬ КОЭФФИЦИЕНТА ГАРМОНИК Изобретение относится к областизлектроизмерительной техники.Известен цифровой измерителькоэффициента гармоник, содержащийпреобразователь аналог-код, умножитель частоты, две ключевые схемы,задатчик нормированной гармоники,множитель числовых кодов, двесхемы переноса, блок сравнения, делитель числовых кодов и блок вычисления 1).В данном устройстве для повышения точности измерения производитсянормирование сигналов в процессе вычислений, нопри этом сохраняется 1 кнедостаток, обусловленный использованием равномерной дискретизации вовремени,Известен также измеритель коэффициента гармоник, содержащий блок ., 20определения периода (Формирователь,умножитель), анализатор гармоник(цифровые эадатчики ортогональныхФункций в п м и сов ж, два цифровыхмножительных устройства, два реверсивных счетчика, реверсивный счетчик-сумматор, две схемы параллельного переноса кодов, цифровой кваратор, счетчик постоянной составляющей), аналого-цифровой пре образователь (АцП), арифметическое устройство (третья схема параллельного переноса кодов, измеритель отношения кодов, устройство извлечения квадратного корня), блок управления (блок управления, электронный ключ) 2Недостатком устройства является то, что в нем не учитываются высокочастотные гармонические составля" ющие исследуемого сигнала в интер вале между двумя выборками при равномерной дискретизации во времени, которая используется в измерителе, что приводит к снижению точности измерения.Целью изобретения является по вышение точности измерений коэффициента гармоник.Поставленная цель достигается тем, что в измеритель коэфФициента гармоник, содержащий последовательно соединенные АЦП, анализатор и арифметический блок, блок управления, вход которого через блок определения периода подключен ко входу АЦП, а выходы соединены с управляими входами последовательно содинениых АЦП, анализатора и ариф- метического блока, дополнительновведены дискретиэатор, квадратор и усреднитель, соединенные последовательно, Управляющие входы дискретиэатора и усреднителя связаны свыходами блока управления. Выход АЦП соединен со вторым входом дискретиэатора, один выход которого соединен с третьим входом усреднителя а другой - с четвертым входом усред-. нителя, выход которого подключен к третьему входу арифметического блока.На чертеже приведена структурная схема устройства.Устройство состоит иэ блока определения периода 1, блока управления 2, АЦП 3, анализатора 4 гармоник,дискретиэатора 5, квадратора б, Усреднителя 7 и арифметического блока 8,Вход измерителя подключен к входу блока определения периода 1, АЦП 3 и дискретнэатора 5.Выход блока 1 соединен с входом блока управления 2, который управляет работой АЦП 3, анализатора 4 гармоник, дискретизатора 5, усреднителя 7 и арифметического блока 8.Выход АЦП 3 соединен с входом анализатора 4, выход которого подключен к .первому входу арифметического блока 8, Первый выход дискретизатора 5 соединен с первым входом усреднителя 7, а второй выход вс входом квадратора б и вторым входом усреднителя 7. Выход квадратора б подключен к третьему входу усреднителя 7, выход которого соединен с вторым входом . арифметического блока 8,Устройство работает следующим образом.Исследуемый сигнал х поступает на блок определения периода 1, АЦП 3 и дискретиэатор 5.В течение первого периода измерения блок определения периода 1 определяет и запоминает период входного сигнала Т, В зависимости от величины периода Т блок 1 определяет частоту дискретизации во времени. Выходные импульсы блока 1 подаются в блок управления 2, который, начиная с второго периода измерения, запускает. АЦП 3 и дискретизатор 5. В АЦП 3 производится равномерная дискретизация,входного сигнала во времени, что позволяет сохранить постоянным число мгновенных значений исследуемого сигнала независимо от периода сигнала для определения составляющих -й гармоники.Коды мгновенных значений напряжений из АЦП 3 поступают в анализатор 4, где выделяется необходимая ) "я гармоника исследуемого сигнала и определяется квадрат ее среднеквад 5В дискретизаторе 5 производитсяравномерная дискретизация исследуемого сигнала цо уровню, что влечетза собой его неравномерную дискретизацию во времени. Неравномернаядискретизация во времени позволяетповысить точность при определениипостоянной составляющей и среднеквадратического значения напряжений высших гармоник за счет наиболее полного учета гармоническогосостава входного сигнала. Крометого, в дискретиэаторе 5 определяется интервал времени ай междусоседними измерениями мгновенных 0 значений напряжений исследуемогосигнала. Код, соответствующий интервалу времени 6, поступает вусреднитель 7, Коды мгновенных значений напряжений входного сигнала 25 поступают в квадратор б и усреднитель 7. В квадраторе б определяется квадрат мгновенных значенийнапряжений х , значение которогогтоже поступает на вход усредиитеЗ 0 ля 7анали ческог равлен бравом чности моник в нем искрет овню,Работои арифметиет блок уТаким овышение тциента гартого чтономерная днала по у атора 4 гармоникблока 8 управляя 2.в устройстве по- измерения коэффиостигается за счет роиэводится равзация входного сиг риводящая к повы 6 35 40 45 50 ратического значения О , напримерпо коэффициентам Фурье 0,=-;С Х" зпю +-Е Х "соьо ср.кз В усреднителе 7 определяется постоянная составляющая Оо и квадрат среднеквадрауического значе-. ния напряжения Оисследуемого сигнала, напримеР, по формуламто=в 4сркз Т:4 3Код, соответствующий периоду Т входного сигнала, в усреднитель 7 поступает из блока управления 2. Выход усреднителя 7 подключен к второму входу арифметического блока 8, первый вход которого соединен с выходом анализатЬра 4. В арифметическом блоке 8 определяется коэффициент гармоник К по )-й гармонике исследуемого сигнала, например, по формуле819737 формула изобретения Составитель А.Орловедактор Л.Утехина Техред К.Табакович Корректо мчик Подписноеомитета СССРоткрытийушская наб., д. 4 9 25 Тираж 2 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Рк иал ппп "патент, -г. Узйород, ул. Проектн шению точности измерения среднеквадратического значения напряжений высших гармоник, что обеспечивает повышение точности измерений коэффициента гармоник. ИзмЕритель коэффициента гармоник, содержащий последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь анализатор и арифметический блок., блок управления, вход которого через блок определения периода под" ключен ко входу аналого-цифрово преобразователя, и выходы соединены с управляющими входами последовательно соединенных аналого-цифрового преобразователя, анализатора .и арифметического блока, о т л и ч а-, ю щ и й с я тем, что, с целью по вышения точности измерений, в негодополнительно введены дискретизатор, квадратор и усреднитель, соединенные последовательно, причем управляющие входы дискретизатора и5, усреднителя связаны с выходами блока управления,вход аналого-цифрового преобразователя соединен со вто рым входом дискретизатора, одинвыход которого соединен с третьимвходом усреднителя, а другой выходсоединен с четвертым входом усреднителя, выход которого подключен к.третьему входу арифметического блока.Источники информации,15 принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 470759, кл. б 01 К 23/20, 1975,2. Авторское свидетельство СССРР 618695, кл. 6 01 Р 23/20, 197820 (прототип).