3.3.5 Избирательный указатель уровня
Избирательный указатель (измеритель) уровней (ИУУ или ИИУ) предназначен для селективных (избирательных) измерений уровня напряжения гармонического сигнала, то есть из сложного сигнала выделяется необходимая гармоническая составляющая и затем измеряется ее уровень по напряжению.
ИИУ построен по гетеродинному принципу.
Рисунок 5.3.2 Функциональная схема избирательного измерителя уровней
В ИИУ так же как и в ШИУ входное устройство позволяет изменять сопротивление входа и подключать ИИУ «в параллель» и «в разрез» к измеряемому объекту.
Делитель напряжения и усилитель позволяют выбирать пределы измерения (расширять верхний и нижний пределы шкалы МЭП).
Принцип действия селективного устройства заключается в следующем.
На вход ИИУ подается сложный сигнал, содержащий большое число гармонических составляющих, в том числе гармонику с частотой f1. Этот сигнал через входное устройство, делитель и фильтр нижних частот подается на преобразователь частоты. Одновременно от вспомогательного генератора Г на этот же преобразователь частоты подается переменный ток с определенной частотой f2.
На выходе преобразователя появится переменный ток, содержащий комбинационные составляющие, частота которых определяется комбинацией значений f1 и f2, в том числе f2 + f1, f2 – f1, f2 ± 2f1, 2f2 ± f1 и т.д. Наибольшую амплитуду (мощность) имеют составляющие f2 ± f1.
Сложный модулированный сигнал поступает на узкополосный кварцевый фильтр, настроенный на одну частоту пропускания fо, имеющую фиксированное значение. Токи только этой частоты поступают через усилитель, детектор на стрелочный прибор.
Изменяя частоту f2 можно добиться, чтобы значение разностной частоты совпадало с частотой пропускания узкополосного фильтра f2 – f1 = fо. На измерительный прибор поступает разностная гармоника и измеряется уровень этой гармоники.
Поскольку уровень гармонического сигнала f2, поступающего от вспомогательного генератора является постоянным и известен, градуировку шкалы индикатора можно произвести в значениях уровня гармоники f1.
Частотная шкала генератора отградуирована в измеряемых частотах, т. е. f1 = f2-fо. Такая градуировка частотной шкалы способствует большей скорости измерений, т. к. при этом не надо вычислять частоту, на которой происходит измерение уровня.