Гармонический анализатор спектра

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель - повышение точности измерений и упрощение конструкции. Гармонический анализатор спектра содержит синфазный 1 и квадратурный 2 каналы измерения, множительные блоки 3 по числу измеряемых гармоник, интеграторы 4, блок 5 регистрации, источник 6 анализируемых сигналов, задатчик 7 вынужденных колебаний, датчики Холла (ДХ) 8 и 9 соответственно синфазного и квадратурного каналов измерения. Множительные блоки 3 в канале каждой гармоники содержит по два ДХ 8 и 9 соответственно синфазного и квадратурного каналов и постоянные магниты с различным числом N пар полюсов, где N - номер гармоники. Входы ДХ 8 и 9 в канале каждой гармоники подключены к источнику 6 анализируемых сигналов, а выходы всех ДХ 8 и 9 через соответствующие интеграторы 4 соединены с блоком 5 регистрации. Источник 6 анализируемых сигналов синхронизирован с задатчиком 7 вынужденных колебаний. ДХ 8 и 9 размещены в узле множительных блоков в ферромагнитном цилиндрическом корпусе и сдвинуты в пространстве один относительно другого на угол 90°. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (О1 Б 23/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4416288/24-21 (22) 26.04.88 (46) 15,05,90, Бюл, N - 18 (72) В.Б,Волонцевич, Н.И.Антонец, В.Н.Кисурин и О,В,Волонцевич (53) 621,317,361 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 114977, кл. G 01 R 23/16, 1981. (54}.ГАРМОНИЧЕСИ Й АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике, цель — повышение точности измерений и упрощение конструкции, Гармонический анализатор спектра содержит синфазный I u квадратурный 2 каналы измерения,множительные блоки 3 по числу измеряемых гармоник, интеграторы 4, блок 5 регистрации, источник 6 анализируемых сигналов, зададчик 7 вынужденных колебаний„ датчики Холла (ДК) 8 и 9

2 соответственно синфазного и квадратурного каналов измерения, Множительные блоки 3 в канале каждой гармоники содержат по два ДХ 8 и 9 соответственно синфазного и квадратурного каналов и постоянные магниты с различным числом и пар полюсов, где n— номер гармоники, Входы ДХ 8 и 9 в канале каждой гармоники подключены к источнику 6 анализируемых сигналов, t а выходы всех ДХ 8 и 9 через соответствующие интеграторы 4 соединены с блоком 5 р егистрации.

Источник 6 анализируемых сигналов синхронизирован с задатчиком 7 вынужденных колебаний. ДХ 8 и 9 размещены в узле множительных блоков в ферромагнитйом цилиндрическом корпусе и сдвинуты в пространстве один относительно другого на угол

90. 2 ил.

1564560

+ bÄcosnQt), 10 (2) U = -ЭхТВ, Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначе1 но для одновременного определения полигармонических составляющих (коэффициентов. ряда Фурье) исследуемых процессов.

Цель изобретения — повьппение точности измерения и упрощение конструкции, На фиг,1 представлена структурная схема гармонического анализатора спектра; на фиг. 2 — узел множительных блоков, Гармонический анализатор спектра содержит синфазный 1 и квадратурный .

2 каналы измерения, множительные блоки 3 по числу измеряемых гармоник, интеграторы 4, блок 5 регистрации, источник 6 анализируемых сигналов, задатчик 7 вынужденных колебаний, датчики Холла 8 и 9 соответственно синфазного и квадратурного каналов измерения.

Множительные блоки 3 в канале каждой гармоники содержат по два датчика Холла 8 и 9 соответственно синфазного и квадратурного каналов и высококоэрцитивные постоянные магниты с различным числом и пар полюсов, где n — - номер гармоники. Входы датчиков Холла 8 и 9 в канале каждой гармоники подключены к источнику 6 анализируемых сигналов, а выходы всех датчиков Холла 8 и 9 через соответствующие интеграторы 4 соединены с блоком 5 регистрации, представляющим собой многоканальный светолучевой осциллограф, Источник 6 анализируемых сигналов засинхронизирован с задатчиком 7 вынужденных колебаний, управляемым бесконтактным двигателем постоянного тока, через схемы управления, Датчики Холла 8 и 9 сдвинуты в пространстве на угол 90 и размещены

0 в узле множительных блоков в ферромагнитном цилиндрическом корпусе 10, каждый множительный блок отделяется от соседних диамагйитными прокладками, Общая .ось вращения постоянных магнитов 11 сочленена с задатчиком 7 вынужденных колебаний. Число пар полюсов постоянных магнитов различное и соответствует номеру исследуемой гармоники. Подобные элементы гармонического анализатора спектра имеют идентичные параметры.

Гармонический анализатор работает следующим образом, Сигнал на выходе источника 6 анализируемых сигналов в виде напряжения П(1) можно представить разложением в ряд Фурье:

U(t) = А, + (a„sin net +

tl=l где А, — постоянная составляющая; а,b„ синфазная и квадратурная составляющие; п — номер гармоники;

К вЂ” круговая частота, При вращении постоянных магнитов

11 с постоянной угловой скоростью магнитная индукция в плоскости датчиков Холла 8 и 9 меняется по гармоническим законам sinQt и созЯЬ.

Известно, что поперечное напряжение в датчиках Холла характеризуется выражением

rpe D — коэффициент Холла;

Х управляющии ток датчика

Холла;

 — магнитная:индукция, Согласно этому изменение магнитной индукции пропорционально законам sinQt и созе приводит к изменению выходных напряжений по законам

sin{at и cosset, снимаемых с датчиков Холла 8 и 9:

11 () = U(t) Б1паЬ| (3)

40 U<(t ) = U(t) cosm. (4) Аналогичным образом изменяется магнитная .индукция и в других множи тельных блоках 3 по законам sinn

45 и совпФ;, где n — номер гармоники, После интегрирования электрических сигналов, соответствующих выражениям (3) и (4), на выходе интеграторов 4 каналов отдельных гармоник в анализаторе спектра получаются синфазные и квадратурные составляющие гармонического спектра исследуемого сигнала

U(t) а, bl ад, Ь, а, Ь,...,ад, bn,фиксируемые блоком 5 регистрации.

При сообщении от. задатчика вынужден. ных колебаний постоянным магнитам вращения с. угловой скоростью,синхронизированной с источником анализируемых сигналов, на выходе гармони1есПрименение предлагаемого гармонического анализатора спектра позволяет повысить точность измерений и упростить конструкцию за счет прйменения более простых множительных устройств, Гармонический анализатор спектра, содержащий синфазный и квадратурный каналы измерения, состоящие из множительных блоков по числу измеряемых гармоник, выходы которых через соотСоставитель В. Величкин

Редактор М,Циткина Техред Л.Олийнык Корректор М.Пожо

Заказ 1157

Тираж 555

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно- издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

5 15б4560 6 кого анализатора спектра получают на- ветствующие интеграторы соединены с бор пол иг а рмонич е с к их со ст авляющих блоком регистрации, а входы через исследуемого процесса, источник анализируемых сигналов — с задатчиком вынужденных колебаний, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и упрощения конструкции, множительные блоки выполнены в виде постоянных магнитов и датчиков Холла,сдвинутых один относительно другого в пространстве на угол 90 и заключенф о р м у л а и з о б р е т е н и я ных в объединенный ферромагнитный цилиндрический корпус, внутри которого на общей оси вращения,связанной с задатчиком вынужденных колебаний, закреплены постоянные магниты с различным числом и пар полюсов,. где п номер гармоники,