6.5 Аналогові і цифрові вимірювачі нелінійних спотворень.

Коефіцієнт нелінійних спотворень (якість сигналу) – параметр відносний (безрозмірна величина).

- вища гармоніка;

- весь сигнал.

Коефіцієнт гармонік:

- перша гармоніка

Структурна схема внс

Застосування ВНС:

- для визначення спотворень вих.сигналів генераторів, радіопередавачів, трактів приймальної та передавальної апаратури;

- при дослідженні нелінійних 4-х полюсників;

- нелінійні спотворення або з’являються, як правило, при проходженні сигналів через канали пристроїв.

ШП – широкосмуговий підсилювач;

РФ – режекторний фільтр, не пропускає першу гармоніку (обрізає її).

Спростимо структурну схему ВНС

ЗП – запам’ятовуючий пристрій.

ВНС зі стабілізатором.

Для усунення операції ділення застосовують стабілізатори вх. напруги в структурі ВНС.

КЕ (РЕ) – керований елемент.

На вході: високий вх. опір; перемикач напруг.

+ немає операції ділення;

+ вища точність.

Коли - велике – глибокий зворотній зв'язок .

Похибка:

Цифрові ВНС.

ОП – обчислюючий пристрій;

ЦВП – цифровий вимірювальний пристрій;

АУ – автомат управління;

ПОП – пристрій оперативної пам’яті;

ППП – пристрій постійної пам’яті;

Необхідно знайти:

1)сигнал; 2)першу гармоніку.

Застосовують перетворення Фур’є.

Амплітуди гармонік визначаються так:

Інтеграл змінюємо на суму, тоді отримуємо:

і – вибірки сигналу; N – кількість вибірок.

Знайдемо першу гармоніку:

Тоді ампул.1-ї гармоніки: .

Отже, чисельник має вигляд:

Порядок (алгоритм) обчислення пристрою цифрового внс.

1. Визначаємо початок, а потім кінець періоду вхідного сигналу.

2. За допомогою АЦП отримуємо вибірки вх. сигналу і запам’ятовуємо їх в ПОП.

3. Закінчення періоду є закінчення узяття вибірок вх. сигналу.

4. Підносимо до квадрату кожну вибірку вх. сигналу, додаємо їх суму ділимо на кількість цих вибірок і отримуємо , добуваємо корінь з цього виразу.

5. Для знаходження амплітуди 1-ї гармоніки кожну вибірку вх. сигналу, починаючи з 1-ї перемножуємо з .

Значення - знаходяться в ППП.

Таким чином першу вибірку множимо на , другу на і т.д. до кінця періоду.

6. Знаходимо амплітуду 1-ї гармоніки за виразом

7. Вираховуємо за формулою:

6.6 Генератори-калібратори постійного і змінного струму.

ГК змінної напруги, похибки, структура

Д

–детектор;

КЕ – керований елемент;

ПП – підсилювач потужності;

АТ – атенюатор.

БМЗН – багатозначна міра змінної напруги.

ГК – генератор калібратор.

Коефіцієнт передачі (перетворення) залежить від частоти.

Ретельно викон.: ЦАП, АТ, Д, ОП ( ) і - для зменшення похибок.

Приклад: змін.напруга =10%

Нестабільн. =0,1%

Висновок:

ГК- багатозначна міра змінної напруги з керованою частотою і ампул.вих.напруги.

Похибки:

• похибка болків КЕ, ПП, підсилювача постійного струму, зменш.багато разів (в раз);

• осн.похибка виникає із-за не ідентичності детекторів Д1 іД2, а також дрейфу нуля підсилювача постійного струму;

• глибина ЗЗ в цьому стабілізаторі залежить від , частотних властивостей керованого елемента і ПП, якщо детектори нелінійні, це також призводить до зміни .

Тому такий ГК може бути нестійким при різних рівнях вих.напруги і частоти.