Устройство для измерения нелинейности линейных двухполюсников — SU 789898 (original) (raw)

Союз Советскид Социалистических Республик(22) Заявлено 040179 (21) 2705809/18-21 ( ) М )л с присоединением заявки Ио(23) Приоритет С 01 й 27/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель Казанский ордена Трудового Красного Знамениавиационный институт им. А.Н. Туполева(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕЛИНЕЙНОСТИ ЛИНЕЙНЫХ ДВУХПОЛОСНИКОВ Изобретение относится к области измерения электрических величин, а именно к устройствам для измерения нелинейности двухполюсников и может с быть использовано для нераэрушающего контроля линейных двухполюсников.Известно устройство для измерения нелинейности двухполюсников, содержащее генератор двухчастотного напряжения, источник регулируемого постоянного напряжения, ФВЧ, избирательный усилитель и индикатор. Известное устройство позволяет определить уровень напряжения раэностной частоты относительно подаваемого двухчастотного напряжения при определенном соотношении амплитуд постоянного и двух- частотного переменного напряжения, что является мерой нелинейности исследуемого двухполюсника 1Недостатком известного устройства является то, что оно имеет недостаточную чувствительность и позволяет работать только в узкой полосе час с тот.Наиболее близкое к предлагаемому техническое решение - устройство для измерения низкочастотных токовых шумов, содержащее последовательно соединенные генератор синусоидального напряжения, частота которого ниже частоты любой составляющей измеряемого шумового напряжения, фильтр ниж" них частот, мостовую схему, плечи которой образованы иСследуемым и эталонным двухполюсниками и первичной обмоткой дифференциального трансформатора, вторичная обмотка которого. подключена ко входу широкополоснОго усилителя, нагруженного на детектор, выход которого через избирательный усилитель подключен к индикатору 2;Недостатком известного технического решения является то, что оно позволяет исследовать только двухполюсники, имеющие собственные шумя, и не обладает достаточной чувствительностью для исследования малошумящих линейных двухполюсников, кроме того, не позволяет производить измерения в достаточно широком диапазоне частот.Цель изобретения - повышение чувствительности устройства и расширение частотного диапазона измерения.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения нелинейности линейных двухполюсников, соцержащее последовательно соединенныегенератор синусоидального напряжения и фильтр нижних частот, мост, два смежных плеча которого образованы эталонным и измеряемым двухполюсника ми, а также первичной обмоткой диффе ренциального трансформатора, широкополосный усилитель, последовательно соединенные детектор, избирательный усилитель и индикатор, введены регулируемый источник постоянногс напряжения, генератор шума, фильтр верхних частот, сумматор, умножитель амплитуды огибающей, Формирователь опорного напряжения, согласующий трансформатор, два конденсатора, включенные в два других смежных плеча моста, первичная обмотка согласующего трансформатора включена в измерительную диагональ моста, вторичная обмотка подключена к выходам генератора шума, выход регулируемого источника постоянного напряжения подключен к вершине моста, образованной конденсаторами, вторичная обмотка дифференциального трансформатора подключена к Фильтру верхних частот, выход которого через последовательно соединенные широкополосный усилитель, сумматор и умножитель амплитуды огибающей подключен ко входу детектора, выход генератора шума соединен со вторым входом сумматора, третий выход генератора синусоидального напряжения подключен через формирователь опорного напряжения к управляющему входу избирательного усилителя, выходы фильтра нижних частот соединены с диагональю питания моста.На чертеже .представлена блок-схема устройства.Устройство содержит генератор 1 синусоидального напряжения, фильтр 2 нижних частот, исследуемый двухполюсник 3, эталонный двухполюсник 4, дифференциальный трансформатор 5, регулируемый источник б постоянного напряжения, согласующий трансформатор 7 генератор 8 шума, фильтр 9 верхних частот, широкополосный усилитель 10, сумматор 11,умножитель 12 амплитуды огибающей, детектор 13, избирательный усилйтель 14, формирователь 15 опор,ного напряжения, индикатор 16.Устройство работает следующим образом.От генератора 1 через фильтр 2 нижних частот на исследуемый двухполюсник 3 с сопротивлением 1. поступает синусоидальное напряжение низкой частоты. Одновременно на исследуемый двухполюсник 3 поступает напряжение от источника б и шумовое напряжение от генератора 8, низшая частота которого выше частоты 9. Регулируемый источник б постоянного напряжения служит для выбора и установки рабочей точки на вольт-амперной характеристике двухполюсника 3 и позволяет исследовать двухполюсники с симметричной и несимметричной вольт-амперной характеристикой.Если исследуемый двухполюсник 3обладает линейной вольт-амперной характеристикой, то в этом случае выполняются условия баланса моста и напряжение от генератора 8 шума нетрансформируется во вторичную обмотку дифференциального трансформатора5, а низкочастотное напряжение отгенератора 1 далее отфильтровывается 10 и на выходе Фильтра 9 верхних частототсутствует.Однако, при подаче на реальныелинейные двухполюсники низкочастотного напряжения возникают неэначи тельные искажения вольт-амперной характеристики, что и вызывает разбаланс моста, Это приводит к появлениюв дифференциальном трансформаторе 5шумового напряжения, промодулирован О ного частотой 2, Промодулированноешумовое напряжение трансформируется,выделяется фильтром 9 верхних частоти усиливается усилителем 10. Спектрполученных колебаний представляетсобой две боковые полосы частот шумового напряжения.Для дальнейшей обработки сигналавведен суммирующий каскад 11. На еговходы поступает два шумовых напряжения с выхода широкополосного усилителя 10 и генератора 8 шума, частотаэтих шумовых напряжений сдвинута от"- носительно друг друга на частоту Й,Сигнал на выходе сумматора 1 представляет собой шумовое колебание, З 5 спектр которого соответствует полному спектру амплитудно-модулированного колебания с частотой модуляци;,Р,Так как глубина модуляции незначительна, вследствие малых искажений 4 О вольт-амперных характеристик, тосигнал далее поступает на умножитель 12 амплитуды огибающей шумовогонапряжения, являющейся мерой нелинейности исследуемого двухполюсника.45 далее сигнал поступает на детектор13 и затем на избирательный усилитель 14, полоса пропускания которогочерез формирователь 15 опорного напряжения регулируется низкочастотнымсигналом генератора 1, после чегопроизводится измерение его индикатором 16..Использование новых узлов выгодноотличает предлагаемое устройство отизвестного так как расширяется рабочий частотный диапазон измерений иувеличивается чувствительность, чтодает воэможность проводить испытаниялинейных двухполюсников как с симметричной, так и с несимметричной вольтщ амперной характеристикой, не имеющихсобственных низкочастотных .шумов. формула изобрет, нияУстройство для измерения нелинейности линейных двухполюсников, содер789898 Составитель Л.фоминаРедактор И.Николайчук Техред И,Асталош КорректорО.Билак Заказ 9033/45 Тираж 1019 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 жащее последовательно соединенныегенератор синусоидального напряженияи фильтр нижних частот, мост, двасмежных плеча которого образованыэталонным и измеряемым двухполюсниками, а также первичной обмоткой дифференциального трансформатора, широкополосный усилитель, последовательносоединенные детектор, избирательныйусилитель и индикатор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности устройства ирасширения частотного диапазона измерений, введены регулируемый источникпостоянного напряжения, генератор шума, фильтр верхних частот, сумматор,умножитель амплитуды огибающей, формирователь опорного напряжения, согласующий трансформатор, два конденсатора, включенные в два других смежных плеча моста, первичная обмоткасогласующего трансформатора включенав измерительную диагональ моста, вторичная обмотка подключена к выходамгенератора шума, выход регулируемого источника постоянного напряжения подключен к вершине моста, образованнойконденсаторами, вторичная обмоткадифференциального трансформатора подключена к фильтру верхних частот,выход которого через последовательносоединенные широкополосный усилитель,сумматор и умножитель амплитуды огибающей подключен ко входу детектора,выход генератора шума соединен совторым входом сумматора, третий выход генератора синусоидального напряжения подключен через формировательопорного напряжения к управляющемувходу избирательного усилителя, выходы фильтра нижних частот соединены 35 с диагональю питания моста. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Щ Р 362260, кл; С 01 й 27/08, 09.02.71. 2. Авторское свидетельство СССР 9 251085, кл. С 01 й 19/02, 01,07.66

Смотреть

Устройство для измерения нелинейности линейных двухполюсников