Измеритель отношения переменных напряжений

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСК 19) 111 735 ПУБЛИК(51)4 С 01 К 1 ОСПОД с Е ВИДЕТЕЛЬСТВ ОРСКОМ еэняк,тр ство СССР10, 1972.во СССР00, 1980.ИЯ ПЕРЕМЕННЪ и ие относитсяе. Цель изобрости измерени ния - ереме 1:О ТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБ(57) Изобретентельной техникповьппение точи Бюл, У 1в, А.М,ЖеД.Козлов(088.8)свидетелС 01 Н 19видетельсС 01 119Ь ОТНОШЕН ных напряжений, изменяющихся в широ-.ком динамическом диапазоне. Измеритель отношений содержит усилитель 2,аналого-цифровой преобразователь 3,вычислитель 5 отношения кодов, регулятор 9 коэффициента усиления и филь10 переменного напряжения. В устройство введены аналоговый синхронныйдетектор 1, цифровые фильтры 4 и 7,цифровой синхронный детектор 6, полосовой фильтр 8 и компаратор 11. Оснащение устройства вьппеуказаннымиэлементами и образование новых функциональных связей способствуют достижению поставленной цели. 3 ил.1 130735Изобретение относится к измерительной технике и может быть испольэовано при измерении отношения переменных напряжений, например при создании устройств измерения коэффициентов модуляции.Цель изобретения - повышение точности измерения сигналов, изменяющихся в широком динамическом диапазоне.На фиг.1 изображена структурная 10 схема измерителя отношения переменных напряжений; на фиг.2 - структурная схема регулятора; на фиг.3 - структурная схема вычислителя отношения кодов. 15Измеритель отношения переменных напряжений содержит последовательно включенные аналоговый синхронный детектор 1, усилитель 2, аналого-цифровой преобразователь 3 и первый циф ровой фильтр 4, выход которого подсоединен к первому входу вычислителя 5 отношения кодов. Выход аналого-цифр ового преобразователя 3 через последовательно соединенные цифровой синхронный детектор 6 и второй цифровой фильтр 7 подключен ко второму входу вычислителя 5 отношенйя кодов. Выход полосового фильтра 8 подключен к управляющему входу аналогового синхрон ного детектора 1, а вход совместно с входом детектора подключен к входной клемме измерителя. Выход усилителя 2 через регулятор 9 коэффициента усиления усилителя подключен к управляю щему входу усилителя 2 и через последовательно соединенные фильтр 10 переменного напряжения и компаратор 11 - к управляющему входу цифрового синхронного детектора 6, 40Измеритель отношения переменных напряжений работает следующим образом,На входную клемму измерителя поступает сигнал, представляющий сумму измеряемых сигналов. В аналоговом син хронном детекторе 1 осуществляется перенос спектра сигнала в область нижних частот путем перемножения сигнала на опорное колебание, выделенное в полосовом фильтре 8. В результате сигнал на выходе синхронного детектора 1 представляет собой сумму постоянной составляющей и переменной составляющей с частотой, равной разностной частоте входных сигналов. В усилителе 2 55 с помощью регулятора 9 осуществляется грубая нормировка суммарного сигнала в пределах рабочего динамического ди- апазона аналого-циФрового преобразо 9 гвателя 3. После дискретизации в аналого-цифровом преобразователе .3 постоянная составляющая выделяется навыходе первого цифрового фильтра 4.В цифровом синхронном детекторе 6 происходит перемножение суммарного сигнала на опорное колебание, образованное путем выделения в фильтре 10 переменного напряжения разностной частоты и формирования импульсной последовательности типа "меандр" на выходекомпаратора 11. В результате перемножения на выходе цифрового синхронногодетектора 6 имеется постоянная составляющая, пропорциональная амплитуде переменного сигнала. Эта постоянная составляющая выделяется во второмцифр",вом фильтре 7, идентичном фильт-,ру 4. Коды с выходов цифровых фильтров 4 и 7, соответствующие амплитудамизмеряемых сигналов, поступают надвавхода вычислителя 5 отношения кодов,В вычислителе 5 формируется код, соответствующий отношению двух сигналов, который и поступает на выход устройства.Регулятор 9 содержит диодный детектор 12, фильтр 13 нижних частоти усилитель 14 постоянного тока, последовательно соединенные между собой.Регулятор 9 вырабатывает постоянноенапряжение управления для регулиров-.ки коэффициента усиления усилителя 2,пропорциональное амплитуде входногосигнала.Вычислитель 5 отношения кодов содержит сумматор 15, первый 16, второй 17, третий 18 и четвертый 19 блоки постоянной памяти и перемножитель20. Первым входом вычислителя 5 отношения кодов является первый входсуматора 15, на второй вход которогопоступает постоянный код с блока 19постоянной памяти, равный отрицательному значению нормальной величинывходного сигнала вычислителя, а выход с адресным входом первого блока16 постоянной памяти, выход которогосоединен с адресным входом второгоблока 17 постоянной памяти. Вторымвходом вычислителя 5 отношения кодовявляется адресный вход третьего блока 18 постоянной памяти, выход которого соединен с первым входом перемножителя 20, второй вход которогосоединен с выходом второго блока 17постоянной памяти, а выход являетсявыходом вычислителя 5 отношения кодов,3 1307359Проиллюстрпруем работу вычислите- г ля 5 отношения кодов в измерителе отношения переменных напряжений. Из-за конечной "жесткости" системы регули- и рования коэффициента усиления усилителя 2 значения кода на выходе циф- Р рового фильтра 4 канала постоянного. я напряжения равноХ=Х +Х,10 где Хо - номинальное значение кода;Х - отношение кода от номинального значения.Искомое отношение кодов равно 4де А - код адреса;2, - содержимое ячейки по адресу А.На адресный вход третьего блока 18 остоянной памяти поступает код с выхода цифрового фильтра 7 канала пееменной составляющей. Блок 18 постонной памяти выполняет роль функциональногопреобразователя, аналогичного первому блоку 16 постоянной памяти, на выходе которого Формируется кодАуХ.где А - код адреса;у - содержимое ячейки по адресу А.у уо ух х+д хдхф1+ -хо где у - значение кода на выходе цифрового фильтра 7 переменногонапряжения,Разложив в ряд выражение (1), по- . лучим: 20 М = - , ( - ) . (2) 25 хо к хо А 2 = - ,Х, где А - код адреса;Е - содержимое ячейки по адресуА.Выходной код первого блока 16 постоянной памяти поступает на адресный вход второго блока 17 постоянной памяти, выполняющего роль функционального преобразователя, на выходе которого формируется код Очевидно, точность вычисления отношения определяется числом с членов ряда.30Вычислитель 5 отношения кодов работает следующим образом.На первый вход суматора 15 поступает код с выхода цифрового фильтра 4 постоянного напряжения, значение которого равно Х, на второй вход сумматора 15 поступает постоянный код с блока 19 постоянной памяти, значение которого равно / - у /, при этом на выходе сумматоРа Формируется код Разности дх = Х - Х, который в качестве кода адреса поступает на адресный вход первого блока 16 постоянной памяти, выполняющего роль функционального преобразователя, на выходе которого Формируется код Коды с выходов второго 17 и третьего 18 блоков постоянной памяти поступают соответственно на первый и второй входы перемножителя 20, на выходе которого формируется искомоеотношение кодов.Формула из обретенияИзмеритель отношения переменных напряжений, содержащий усилитель, управляющий вход которого соединен с выходом регулятора коэффициента усиления усилителя, а выход - с входом регулятора, аналого-цифровой преобразователь, фильтр переменного напряжения и вычислитель отношения кодов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения сигналов, изменяющихся в широком динамическом диапазоне, он снабжен аналоговым синхронным детектором, полосовым фильтром, компаратором, первым цифровым фильтром, последовательно соединенными цифровым синхронным детектором и вторым цифровым фильтром, причем управляющий вход аналогового синхронного детектора подключен к выходу полосового фильтра, а через последовательно соединенные усилитель, аналого-циФровой преобразователь и первый цифровой фильтр подсоединен к первому входу вычислителя отношения кодов, выход усилителя через последовательно соединенные фильтр переменного напряжения и компаратор подключен к управляющему входу цифрового синхронного детектора, сигнальный вход которого подсоединен к выходу аналого-цифрового преобразователя, а выход второго цифрового фильтра подключен к второму входу вычислителя отношения кодов, входы аналогового синхронного детектора и полосового фильтра соответственно подключены к входным клеммам измерителя.и и открытии Раушская наб по дела3035, Мо дроизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектна