Низкочастотный модулятор

Союз Советских Социалистических Республик(51)лл. Кл.з С О 1 Р 29/06 с присоединением заявки Мо(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(54) НИЗКОЧАСТОТНЫЙ МОДУЛЯТОР Изобретение относится к приборостроению, точнее к электроизмерительным приборам, И может быть использовано для измерения параметров ампли тудной модуляции источников напряжения низких частот, например, синхронных генераторов.Известно устройство, предназначенное для индикации огибающей и измерения коэффициента модуляции от 0,01 до 10 напряжения машинных генераторов, преобразователей и других источников напряжения в диапазоне частот от 300 до 2500 Гц и напряжений от 20 до 400 В эффективных, в котором используется компенсационный метод из - мерения на постоянном токе, благодаря чему обеспечивается высокая точность измерений. Оно состоит из преобразователя модулированного напряжения, блока отсечки (включающего в себя источник напряжения компенсации и источник напряжения отсечки), встречно включенные выходы которых соединены со входом усилителя посто" янного тока, выход которого через согласующий делитель связан с входом вертикальной развертки электронногоосциллографа. Для измерения амплитуды огибающей выделяется огибающая путем отсечки несущей с измерениемогибающей компенсационным методомна постоянном токе )1),Однако такие измерения трудоемкии для получения окончательного результата измерения требуется известноевремя. Измерение коэффициента модуляции также затруднено, поскольку из -мерительной операции предшествуют подготовительные операции, связанные сполучением на экране осциллографаогибающей.Цель изобретения - ускорение иупрощение процесса измерения частоты15 модуляции,Цель достигается тем, что в низкочастотный модулятор, содержащий преобразователь модулированного напряжения, вольтметр и блок отсечки,под 20 ключенный ко входу усилителя постоянного тока, введены пороговый блок,блок фиксации несовпадения импульсов,цйфровой счетчик импульсов, реле времени, оптический индикатор настройки25 и переключатель, причем выход преобразователя модулированного напряжения подключен к выходу блока отсечкии ко входу усилителя постоянного тока, а входы преобразователя, вольт 30 метра и блока отсечки подключены ко781713 входу модулятора, выход усилителя постоянного тока через пороговый блок, блок фиксации несовпадения импульсов и открытый контакт реле времени подключен к счетчику импульсов, параллельно контакту через переключатель подключено реле времени, а к выходу 5 усилителя постоянного тока подключен оптический индикатор настройки.На фиг. 1. представлена функциональная схема модулятора; на фиг.2 и 3 - примеры выполнения схемы вы ходной цепи блока отсечки и блока Фиксации несовпадения импульсов; на фиг. 4.-7 - временные диаграмьи.Модулятор содержит вольтметр 1, преобразователь 2 модулированного напряжения, блок 3 отсечки, усилитель 4 постоянного тока, пороговый блок 5, блок б фиксации несовпадения импульсов, цифровой счетчик 7 импульсов, переключатель 8 с тремя фйксированными положениями, реле 9 времени, открытые контакты 10 реле 9 времени, оптический индикатор 11 настройки.На Фиг. 4 изображены временные диаграммы напряжения для случая,когда напряжение на выходе устройства25 отсечки меньше напряжения на выходе преобразователя 2 модулированного напряженная где Т - период модуляции, срдБ - напряжение срабатывания порогового блока 5. ЗОНа входы преобразователя 2 модулированного напряжения и блока 3 отсечки от исследуемого источника поступает напряжение несущей частоты, модулированное по амплитуце. 35 сечки соответствует появление или исчезновение импульсов (фиг. 7 а, б -максимум огибающей), или появлениеили исчезновение пропусков импульсов,В преобразователе 2 модулированное напряжение преобразуется по величине и выпрямляется (фиг.4 а) посредством известных устройств (трансФорматор плюс выпрямитель). В блоке , 3 отсечки выходное напряжение (Фиг.4 б) трансформируется, выпрямляется и отсекается его верхушка (например, посредством стабилитрона), при этом амплитуда трансформированного напряжения в блоке отсечки должна быть несколько больше амплитуды трансформированного напряжения в преобразователе модулированного напряжения.В блоке отсечки имеется воэможность плавного изменения величины выходного напряжения (найример-; посредством делителей напряжения, изображенных на фиг,2, где йо - делитель напряжения отсечки, йк - делитель напряжения компенсации, Кэ - реостат настройки).Разность выходных напряжений преобразователя 2 и блока 3 отсечки, имеющая вид (Фиг.4 в) ряда импульсов несущей частоты (или удвоенной несущей 60 частоты), модулированных по амплитуде, поступает на вход усилителя 4 постоянного тока, а с выхода последйего усиленный сигнал (Фиг. 4 г) поступает на вход порОгового блоиа 5. Порого- . б 5 4вый блок вырабатывает импульс на своем выходе при подаче на его .вход импульса с амплитудой, превышающей порог срабатывания, который близок к нулю (ЧГ,в на фиг. 4 г). С выхода порогового устройства импульсы, имеющие одинаковую амплитуду. (Фиг 4), поступают на вход блока б Фиксации несовпадения импульсов, вырабатывающего импульс на своем выходе при появлении пропуска импульсов на входе .Пример Функциональной схемы блока фиксации несовпадений импульсов приведен на фиг. 3 . В его состав входит элемент 12 совпадения, источник 13 отпирающих импульсов, пороговый элемент 14 и одновибратор 15.Работа блока иллюстрируется диаграммами, изображенными на фиг5 в для случая, когда величина напряжения отсечки находится между максимальным и минимальным значениями напряжения на выходе преобразователя 2 модулированного напряжения. На фиг, 7 б - импульсы на входе 2 блока. 12, на Фиг. 5 в - импульсы на входе 1.На Фиг. 5 г - напряжение на выходе одновибратора 15.С выхода блока б импульсы поступают на вход счетчика 7 импульсов через открытые контакты 10 реле 9 времени, эашунтированные закрытыми контактами переключателя 8,. открытые контакты которого служат для включе-. ния реле 9 времени при.измерении частоты модуляции. Как видно из диаграмм изображенныхна фиг. 5, б и 7, частота следования импульсов на выходе блока Фиксации несовпадения импульсов равна частоте модуляции, поэтому для прямого измерения частоты модуляции достаточно, установив "0" на таб-. ло счетчика, подключить его посредством -реле 9 времени на известное время (например 1 сек) к выходу блока б. Из диаграмм (Фиг. 4-7)соответствующих различным уровням напряжения отсечки, видно, что о положении огибающей относительно уровня срабатывания порогового блока 5 можно судить по числу импульсов несущей частоты за период модуляции на выходе порогового устройства. Диаграммы, соответствующие предельным положениям огибающей, показаны на Фиг. ба и 7 а.Свойство зависимости числа импульсов от положения огибающей относительно уровня срабатывания порогового устройства используется при измерении коэФфициента модуляции. При предельных положениях огибающей незначительному изменению напряжения от(или их отсутствие) за период модуляции.В обоих случаях счет импульсов прекращается.Измерение коэффициента модуляции производится в следующем порядке.Цифровой счетчик 7 импульсов постоянно подключен к блоку 6 фиксации несовпаденияимпульсов через закрытые контакты переключателя 8. Делитель йо - в положении 100, делитель й - в положении 0.На входе модулеметра выставляют по вольтметру 1 номинальное входное напряжениеЗатем, изменяя напряжение на выходе блока 3 отсечки, добиваются такого положения, при котором 15 при незначительном изменении сопротивления реостата Вд счет импульсов прекращается, после чего посредством делителя добиваются положения, при котором прекращается счет импульсов щ на цифровом счетчике 7, и производят прямой отсчет величины коэффициента модуляции по шкале, связанной с осью делителя й, .Частоту модуляции можно прочитать на табло цифрового счетчика, для чеГо необходимо добиться непрерывного подсчета импульсов, - при этом переключатель 10 в положении "Измерение амплитуды модуляции", отключить счетчик 7 от блока 6 путем установки переключателя 8 в среднее положение и выставить исходные цифры, например нули, на световом табло, установить переключатель 8 в положение "Измерение частоты модуляции", при этом включается реле 9 времени и, замы-. кая свои контакты 10, подключает счетчик 7 импульсов на заданное время к выходу блока 6, определить частоту модуляции по формуле1- (гц),где и - число импульсов на табло счетчика;с - время подсчета импульсов, с. 45Для удобства настройки и проверки работы при эксплуатации модулятора может быть использован оптический индикатор 11 настройки, включенный, например, на выходе усилителя 4.Измерение частоты модуляции производят, когда счет импульсов на табло цифрового счетчика происходит синхронно с изменением ширины светящегося сектора на экране оптического и ндик ат ора .Использование новых элементов (порогового блока, блока фиксации несовпадения импульсов, реле времени, пе- реключателя и цифрового счетчика) позволяет производить прямое измерение частоты модуляции, что выгодно отличает предлагаемый модулемеур от известного устройства, так как упрощает ся технология и сокращается время измерения.Формула изобретенияНизкочастотный модулятор, содержащий преобразователь модулированного напряжения, вольтметр и блок отсечки, подключенный ко входу усилителя постоянного тока, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью ускоренияи упрощения процесса измерения, в него введены пороговый блок, блок фиксации несовпадения импульсов, цифровой счетчик импульсов, реле времени,оптический индикатор настройки и переключатель, причем выход преобразователя модулированного напряженияподключен к выходу блока отсечки ико входу усилителя поствянного тока,а входы преобразователя, вольтметраи блока отсечки подключены ко входумодулятора, выход усилителя постоян-,ного тока через пороговый блок, блокфиксации несовпадения импульсов и открытый контакт реле времени подключен к счетчику импульсов, параллельноконтакту через переключатель подключено реле времени, а к выходу усилителя постоянного тока подключен оптический индикатор настройки .Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Модулятор типа МНО. Техническое бписание ОАБ 140 406. ИзданиеВНИИЭМ.781713 Составитель Техред А. Щеп Редактор Е ин аказ 81 113035,атент", г. Ужгород, ул, Проектная илиал ППП Тираж 10 НИИПИ Государств по делам изобр Москва, Ж, Раубковая Корректор В. Синицк Подписноного комитета СССРений и открытийокая наб., д. 4/5