Способ измерения нелинейных искажений
Изобретение относится к технике измерения Kjээффициeнтa гармоник низкочастотных сигналов. Цель изобретения - повышение точности измерения . Устройство, реализующее способ , содержит аналого-цифровой преобразоват&пь 1, блок 2 управления, квадратор 3, формирователь А опорного напряжения, блок 5 памяти и вычислительный блок 6. При формировании опорного сигнала, аппроксимирующего исследуемый, используют кусочно-ступенчатый сигнал с п уровнями на период. Моменты переключения t задают равномерно, а значения уровней и фор п1руют в зависимости от мгновенных значений исследуемого сигнала U; по закону, приведенному, в материалам: опт сакия. Затем формируют сигнал, пропорциональный среднему за период значению произведения исследуемого и кусочно-ступенчатого, опорного сигналов. По этому сигналу и среднем значению квадрата исследуемого сигнала находят его коэффициент гармоник. При этом исключаются методические погрешности аппроксимации и погрешности формирования опорного напряжения. 1 ил.
(192 (Н2
СОЮЗ СОВЕТСНИ2(СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
Ai (б(24 С 01 R 23 20
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4043343/24-21 (22) 06.02.86 (46) 07.07.87. Бюл. У 25 (72) М.Я.Минц, В,Н,Чинков и Ю.А.Немшилов (53) 621,317,757 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Р 789885, кл, С 01 R 23/20в 1980, Авторское свидетельство СССР
1(1020779ь кл. G Ol R 23/20, 1983. (54) СПОСОБ НЗМЕРКНИЯ HEJIHHEAHbK ИСКАЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к технике измерения коэффициента гармоник низкочастотных сигналов. Цель изобретения - повышение точности измерения, Устройство, реализующее способ, содержит аналого-цифровой преобразователь 1, блок 2 управления, квадратор 3, формирователь 4 опорного напряжения, блок 5 памяти и вычислительный блок 6. При формировании опорного сигнала, аппроксимирующего исследуемый, используют кусочно-ступенчатый сигнал с и уровнями на период. Моменты переключения t задают равномерно, а значения уровней U формируют в зависимостч от мгновенных значений исследуемого сигнала U; по закону, приведенному в материалах описания. Затем формируют сигнал, пропорциональный среднему за период значению произведения исследуемого и кусочно-ступенчатого опорного сигналов. Па этому сигналу и среднему значению квадрата исследуемого сигнала находят его коэффициент гармоник. При этом исключаются методические погрешности аппроксимации и погрешности формирования опорного напряжения. 1 ил.
1 13221
Изобретение относится к технике измерения коэффициента гармоник низкочастотных сигналов., Цель v:зобретения — повышение Fovности иэмер ния. 5
На чертеже представлена блок-схема устрокства, реализующего предлагаемый способ.
Устройство содержит аналого--цифровой преобразователь (АЦП,1 1, блок >0
2 управления, квадратор 3, формирователь 4 опорного напряжения, блок 5 памяти и вычислительный блок 6, AIQI 1 через формирователь 4 опорного напряжения соединен с первым входом вычислительного блока 6, второй вход которого соединены с объединенными выходом АЦП 1 и квадратора 3, а третий вход — с выходом квадратора 3, вход блока 2 управле- 20 ния объединен с входом АЦП 1 а выход соединен с вторым вхоцом АЦП I и через блок 5 памяти с вторым входом формирователя 4 опорного напряжения.
25, Способ осуществляется следующим образом.
Исследуемый сигнал U(t) подвергают дискретизации в п точках периода
Т 30 с„= К ° — — (К - О, 1, 2...,, (n-1)), и расположенных равномерно по периоду
Т, т,е. преобразуют непрерывный сиг"
78 2 нал U(t) в решетчатый U(t ) U содержащий и мгновенных значений исследуемого сигнала 11„,.одним иэ известных методов, например с помощью импульсного элемента или АЦП. По мгновенным значениям Б„ в моменты дискретизация t формируют уровни кусочно-ступенчатого опорного напряжения U„, изменяющиеся по закону д„=11„2 Ц
t Ф
i О и (1) где К О, 1, 2р °... (и-1).
Таким образом, значения уровней опорного напряжения равны: при К
-O U.-U,-, риК 1 U, -U, +
2ли
+ 2U сов — — — при К 2
0 п а
2 к 2 ° 20
U + 2U сов "— - + 2U а 1 0 и и т аде
Затеи образуют сигнал, пропорциональный произведению исследуемого и опорного сигналов, и определяют среднее за период (или за несколько периодов) значение этого произведения н-1
S - —.— +UU ! к к к О
Подставляя в эту формулу выражение (1), получают и- к-t 2
Б, = --- U 1 U + 2, U cos (k-i) п и
1t =0 i=0
r и -1
lt" "t к-1
, 11 + 2 Р, (1 к=о КО 1 0
20 1 сов (k-i. п н н \ > U„U, со s (k-i)
Кг0 мО
20k
cos --- cos — — - - + Q U„U; вin и n ..0;=o " " и
Н-1
271
sin — — — ) и (Q Î U„U; к-0;=0
2 1с 1 — — -- ) и г п-1
23 k (+U cos — --) + к=0 п (CUD 5in
Тогда
n(B, + С,)/2.
Переходя к действующему значению нап2 В, + С, ряжения U = — - --- — - имеют (2) 2
У.2
S nU т,е, усредненное эа периВ этом выражении
201с ,> П cos — -- =- nB,/?.;.
К 0 и
tl-l
2%
Г U вами иСt/2 к П
К "-0 — известные формулы для коэффициентов Фурье В, и С„ амплитуды первой гармоники, 2, иВ, ис г — (— -- ) + (- — -) и 2
1322178 4 ния и блок 6 вычисления. В квадраторе коды U возводятся и суммируются в и точках дискретизации. В формиро-, ватель 4 подаются также. с блока 5 памяти по сигналам блока 2 управления
2Я К коды cos — — — в каждой точке диско- 29 К ретизации. По кодам U и сов — —— к п
S - 1007 К г т z ° 1007 (4) U -Ui U, 25 К = — — — 1 1007. Бт r $, 1007, (5) От 1 -1 ) по закону U „ Ц „+ + 2 Б сов ;«о "1 и Составитель Е.Минкин Техред Л.Олийнык Редактор И, Горная Корректор Л.Патай Заказ 2858/40 Тираж 730 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, r,Ужгород, ул.Проектная, 4 од значение произведения опорного кусочно-ступенчатого сигнала, описы saeMoro выражением (1), и исследуемого сигнала пропорционально квадра ту действующего значения первой rap моники исследуемого сигнала. Одновременно находят величину,пр порциональную квадрату действующего значения исследуемого напряжения,например путем суммирования квадратов кодов мгновенных значений где U — - действующее значение исследуемого сигнала, По полученным сигналам S u S находят коэффициент гармоник, используя любое иэ соотношений Устройство работает следующим образом. Исследуемый сигнал U(t) подается 35 на вход АЦП и на блок 2 управления. Последний задает моменты дискретизации сигнала. В моменты t осуществляет. ся преобразование мгновенных значений исследуемого сигнала U(t ) в ко- 40 ды U, которые подаются в квадратор 3, формирователь 4 опорного напряжев формирователе 4 образуется код опорного напряжения U согласно формуле (1). Этот код поступает в блок 6 вычисления, где осуществляются операции перемножения кодов U è U усреднение произведений U„U„, а saтем и вычисление коэффициента гармоник по формулам (4) или (5). Положительный эффект достигается эа счет исключения методической погрешности аппроксимации и погрешности формирования опорного напряжения, Формула изобретения Способ измерения нелинейных искажений, при котором формируют опорный. сигнал, аппроксимирующий исследуемый, и определяют среднее значение квадрата исследуемого .сигнала, о т л и— ч а ю щ и -й с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в качестве опорного используют кусочно-. ступенчатый сигнал с и уровнями (ступеньками) на период, моменты переключения t которых задают равномерно, а значения уровней U формируют в зависимости от мгновенных значений исследуемого сигнала U; (i.
