Цифровой измеритель малых значений коэффициента гармоник

,",ч, 1, т ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕ К АВТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССРУ 1157477, кл. С 01 К 23/20, 1983.Авторское свидетельство СССР(54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ МАЛЫХ ЗНАЧЕНИЙ КОЭФФИЦИЕНТА ГАРМОНИК (57) Изобретение относится к электро" радиоизмерениям. Цель изобретения " повышение точности измерения малых значений коэффициента гармоник. Измеритель содержит аналого-цифровой преобразователь 1, блок 2 управления, цифровой фильтр 3, квадраторы 8 и 9, делитель 10 кодов и блок 11 извлечения квадратного корня. Введение цифрового фильтра 4, задатчика 5 временных интервалов, блоков 6 и 7 переноса и образование новых функ/циональный связей уменьшает методическую погрешность, вызываемую неточностью задания весовых коэффициентовцифрового фильтра. 1 ил.(2) 1Изобретение относится к электрорадиоизмерениям и может быть использовано для измерений коэффициентагармоник.Цель изобретения - повышение точности измерения малых значений коэфФициентагармоник за счет уменьшенияметодической погрешности, вызываемойнеточностью задания весовых коэффициентов цифрового Фильтра.На чертеже изображена блок-схемаизмерителя.В состав измерителя входят аналого-цифровой преобразователь 1, блок2 управления, цифровые фильтры 3 и 4,задатчик 5 временных интервалов, блоки 6 и 7 переноса, квадраторы 8 и 9,делитель 10 кодов и блок 11 извлечения квадратного корня,Информационный вход аналого-цифрового преобразователя 1 и вход блока 2 управления объединены между собой и подключены к входу прибора.Управляющий вход аналого-цифровогопреобразователя 1 соединен с первымвыходом блока 2 управления, а выход -с объединенными входами цифровыхфильтров 3 и 4, выходы которь 1 х подключены к первым входам соответственно блоков 6 и 7 переноса. Второй выход блока 2 управления соединен свходом задатчика 5 временных интервалов, к выходу которого подключеныобъединенные между собой вторыевходы блоков 6 и 7 переноса. Выходы последних через квадраторы 8 и 9соединены с входами делителя 10 кодов, к выходу которого подключенблок 11 извлечения квадратного корня.Синхронизация первого и второгоцифровых фильтров, первого и второгоквадраторов, делителя кодов и блокаизвлечения квадратного корня осуществляется от блока управления.Устройство работает следующимобразом. Исследуемый сигнал ц поступает на входы аналого-цифрового преобразователя 1 и блока 2 управления, который задает моменты квантования е сигнала ц(е) и в эти моменты Формирует импульсы запуска преобразователя 1. На выходе преобразователя 1 образуются коды мгновенных значе-. ний исследуемого сигнала ц(1)ец которые подаются на входы цифровых фильтров 3 и 4. Одновременно с первым импульсом запуска аналого."цифрового преобразователя 1 с выхода блока 2 управления подается сигнал на задатчик 5 временного интервала, который, начиная сэтого момента времени, формирует сигнал определенной длительности длительностью, определяемой допустимымвременем переходного процесса в цифровых фильтрах 3 и 4Этот сигналпоступает на управляющие входы бло" ков 6 и 7 переноса и делает иМ нечувствительными к информационным сйг -налам с выходов цифровых Фильтров 3 и 4.Центральная частота узкополосного цифрового фильтра 3 выбирается равной ц тогда сигнал на выходе фильтра в основном будет содержать только первую гармонику, т.е. на выходе фильтра 3 образуются коды мгновеннык значений первой гармоники исследуемого сигнала, т,е. ц,=ц,Узкополосный цифровой фильтр 4выполнен режекторным для первой гармоники исследуемого сигнала, т.е.его частотная характеристика, которую обозначим Н(Ы) равна нулю начастоте я =а . Поэтому на выходе 30 фильтра 4 образуется сигнал высшихгармоник ц =ц, -ц,:Коды ц, и ц Формируются непрерывно в течение нескольких периодовисследуемого сигнала, но через бло ки 6 и 7 переноса они не проходятдо тех пор, пока на их управляющихвходах поддерживается запрещающийсигнал с выкода задатчика 5 временных интервалов. Через установленное 40 время задатчик 5 снимает запрещающийпотенциал с блоков 6 и 7 переносаи коды ц и ц в ш точках квантования за период исследуемого сигнала свыходов цифровых фильтров 3 и 4 пос тупают на квадраторй 8 и 9, в которыхосуществляется их возведение в квадрат и суммирование полученных квада 2ратов ц и ц с коэффициентом 1/ш.В результате этого в квадраторах 8 50 и 9 образуются коды квадратов действующих значений первой и высших гар- моник3 132076Коды Б, и Бп с выходов квадраторов 8 и 9 подаются на входы делителя 10 кодов, с выхода которого код от" ношений Р /Ц поступает в блок 11 извлечения квадратного корня и на его выходе получается код коэффици" ента гармоник(3) 10 Условия, которым должны удовлетворять цифровые фильтры 3 и 4, следующие. г - характеристика цифрового фильтра 3 - имеет вид151 г 2Ы(г)= - (1-Р )2 1+рг созг+р ю 4 И(12) 1 65, 1г К п у г Г Время ожидания установпения режима работы фильтров должно выбираться 35 из условия г +г Н(г)= - (11 2,10 фоРм тения тров 3 и олько ко Цифро ий коэффзначеизмеритель м ента гармони ффицие оды вх содержаненные бло вой преобщий последовательно соед управления, аналого-цифр разователь и цифровой фи этом второй вход аналого преобразователя объедине блока управления и подклютройства, и два ква оторых подключены ч ыраж вид ьтр, прицифровогос входом С уче н к отн сительнойгармоник ента дратора, верез деечения ду ус ходы к литель кодов к блоку из к: - Е - г 2 У,Нг тного корня, причеия квадраторов, бло лителя кодов, бло синхроа управлеа извлечеервого циф ется от бл к из ния, де ния квадр рового фил ка управл с я тем тн орня и п уществля где огрешность заданияых коэффициентов цо фильтра. тр соово-,ающи овьппения ия о т л е то где (1,ш - шаг и число точек дискретизации за период исследуемого сигнала);Р с 1 - величина, определяющаяполосу пропускания Фильтра.Для того, чтобы фильтр был узкополосным, необходимо выполнение13условия Р 1, Р=ег - характеристика режекторного цифрового фильтра 4 - описывается соотношением Структуры цифровых фил4 идентичны и отличаются ми, на которые умножаюого сигнала.ие для погрешности име 2К - . Р,ЬЫГ рСом выражения (6)погрешности коэффимеемК 9 4 Окончательно. получим д Д4 г 2 К Аналогичная погрешность для про- тотипа Отношение погрешностей Из формулы (11) видно, что чем . меньше единицы величина ш 1, тем существеннее выигрьпп по точности предлагаемого цифрового измерителя по сравнению с прототипом.Время ожидания установления режима работы цифровых фильтров 3 и 4, формируется задатчиком 5 временных интервалов.ФПереходная составляющая фильтров убывает со временем по законуЗаказ 2657/50 Тираж 730 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж Раушская наб , д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 5 1 точности измерения, в него дополнительно введены второй цифровой фильтр, задатчик временных интервалов и два блока переноса, причем вход второго цифрового фильтра соединен с входом первого цифрового фильтра, выходы цифровых фильтров через блоки переноса подключены к 320769 6входам квадраторов, вторые входы блоков переноса объединены между собой и соединены с выходом задатчика временных интервалов, вход которого под.ключен к второму выходу блока управления, синхронизация работы второго цифрового фильтра осуществляется от синхровхода блока управления.