SU970252A1 - Способ измерени мгновенных значений комплексных огибающих узкополосных сигналов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано при построении устройств дл  измерени  комплексных огибающих, измен ющихс  во времени узкополосных сигналов, например гармоник напр жени  в трехфазных сет х.

Известен способ выделени  комплексной огибающей узкополосного сигнала путем синхронного детектировани , в этом способе выходной сигнал несет информацию об ортогональных составл ющих комплексной огибающей 1.

однако дл  него характерны динамические погрешности, которые в первом приближении пропорциональны скорости изменени  огибающей сигнала.

Дл  уменьшени  динамических погре1 остей надо уменьшать посто нную времени фильтров, подключенных к выходам детекторов, это приводит к увеличению уровн  пульсаций выпр мленного .напр жени .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и решаемой задаче  вл етс  способ безрезонаторного определени  синусной (косинусной ) составл нмцей спектра сигнала 2.

Сущность этого способа заключаетс  в том, что измер ют усредненные за период произведени  сигнала на sin kujt и cos kvM:, по которым определ ютс  действительна  и мНима  части комплексной огибающей к-ой гармоники.

Этот способ позвол ет достаточно точно находить комплексные амплитуды периодических сигналов 2.

10

Однако при измерении сигналов с измен ющимис  во времени амплитудами по вл ютс  существенные динамические погрешности, которые пропорциональны скорост м.изменени  как измер емой

15 к-ой гармоники, так и не измер емых С-ых () гармоник.

Цель изобретени  - уменьшение динамической погрешности при измерении комплексной огибающей измен ю20 щегос  по величине уэкополосного сигнала.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу измерени  мгновенных значений комплексной

25 огибающей узкополосного сигнала, о которых суд т по двум ортогональньвл составл ющим, формируемым путем усреднени  произведений узкополосного сигнала на синусоидальный. 

Claims (2)

1. 30 косинусоидальный сигналы, узкополосный сигнал предварительно умножают на вспомогательный сигнал, линейно возрастающий от нул  до единицы на первом интервале, равном периоду уэкополосного сигнала, и линейно убывающий на втором интерва ле, равном первому, а указанное усреднение производ т на интервале существовани  вспомогательного сигнала . На фиг.1 приведена блок-схема устройства, реализующего способ измерени  мгновенных значений комплексных огибающих узкополосных сигналов; на фиг.2 - временные диаграм мы работы этого устройства. Устройство дл  измерени  мгновенных значений комплексной огибающей узкополосного сигнала содержит модул торы 1-3, интеграторы 4 и 5 блок б индикации, генератор 7 квадратурных синусоидальных напр жений и генератор 8 линейно измен ющегос  напр жени . Входна  шина через модул тор 1 . подключена к входам модул торов 2 и 3, выходы которых .через интеграто ры 4 и 5 соответственно соединены с блоком 6 индикации. Выходы генера тора 7 присоединены к вторым входам модул торов 2 и 3, а выход модул то ра 8 - к второму входу модул тора 1 Устройство работает следующим образом. Узкополосный сигнал U(t) (фиг,2а поступает на вход модул тора 1, на другой вход которого поступает вспо могательный сигнал H(t) с выхода, ге нератора 8. Вспомогательный сигнал H(t) измен етс  от О до 1 на интервале времени (-Т, 0) и от 1 до О на интервале времени (О, Т) (фиг.26 где Т - период узкополосного сигнала U(t) . С выхода модул тора 1 произведение сигналов U(t)H(t) (фиг. 2-6) поступает на модул торы 2 и 3, на вторые входы которых поступают соответ ственно напр жени  sin (jut, cos (i)t, где О) , с выхода генератора 1. Выходные напр жени  модул торов 2 и 3 усредн ютс  интеграторами 4 и 5 на интервале времени- (-Т,Т), длина которого равна удвоенному п.ериоду узкополосного сигнала U(t). В конце этого интервала времени йыходные напр жени  интеграторов . 4 и 5 фиксируютс  блоком б индикации , причем результат измерени  при в зьюаетс  по времени к середине интервала (-Т, т). При этом, если входной сигнал равен сумме нескольких узкополосных сигналов, кратных по частоте - гармоник сигнала, т.е. иН; | )si itKwt + VfKU), где Ai(t) - амплитуда, VK УГОЛ сдвига фазы к-ой гармоники сигнала, то 6-ые гармоники сигнала не оказывают вли ни  на результат измерени  комплексной огибающей к-ой гармоники () . Способ позвол ет существенно уменьшить динамические погрешности измерени  комплексных огибающих. В частном случае, при линейном изменении амплитуд гармоник динамические погрешности полностью отсутствуют . При нелинейном изменении амплитуд динамическа  погрешность по крайней мере на пор док меньше чем у прототипа, у которого погрешности определ ютс  первыми производными огибающих гармоник. Использование предлагаемого способа дл  измерени  колебаний напр жени  трехфазной сети позвол ет точнее оценивать качество электроэнергии в распределительных сет х. Формула изобретени  Способ измерени  мгновенных значений комплексной огибающей узкополосных сигналов, о которых суд т по двум ортогональным составл ющим, формируемым путем усреднени  произведений узкополосного сигнала на синусоидальный и косинусоидальный сигналы , отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  динамической погрешности при измерении комплексной огибающей измен ющегос  по величине узкополосного сигнала, его предварительно умножают на вспомогательный сигнал, линейно возрастающий от нул  до единицы на первом интервале, равном периоду узкополосного сигнала, и линейно убьшающий на втором интервале, равном первому, а указанное усреднение производ т ta интервале существовани  вспомогательного сигнала. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Гоноровский И.С. Радиотехнические цели и сигналы. М., Сов. радио, 1977, с. 467-469.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 420943, кл. G 01 R 23/00, 1974.

   u(t)

   0--0-

   Фиг.1

   в