5.3. Измерение искажений формы сигналов кратко

Привет, Вы узнаете о том , что такое измерение искажений формы сигналов, Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое измерение искажений формы сигналов , настоятельно рекомендую прочитать все из категории МЕТРОЛОГИЯ И ЭЛЕКТРОРАДИОИЗМЕРЕНИЯ.

Измерение ряда физических величин, отражающих параметры и характеристики сигналов или электрических цепей, осуществляют с помощью приборов, которые по построению аналогичны анализаторам спектра. К таким параметрам и характеристикам относят нелинейные искажения и связанные с ними изменения формы и спектра сигналов, которые возникают в цепях с нелинейной амплитудной характеристикой. При прохождении по линейным цепям полезные колебания теряют синусоидальную форму (искажаются) и в их спектре появляются высшие гармоники.

Возникающие при нелинейных искажениях гармоники можно исследовать и измерить с помощью анализаторов спектра. Известно несколько количественных показателей уровня нелинейных искажений. Наибольшее распространение получил такой показатель как коэффициент нелинейных искажений (коэффициент гармоник), представляющий собой отношение среднего квадратического значения всех высших гармоник напряжения (или тока)

                                                                      Ur = U22 +U32 +...+Un2 ,                                        (5.16) к среднему квадратическому значению его первой гармоники UKr = Ur/U1.

                                                         уществуют    специальные    приборы,    измеряющие                                  коэффициент

нелинейных искажений, называемые измерителями нелинейных искажений.

Упрощенная          структурная        схема         аналого-цифрового      измерителя нелинейных искажений представлена на рис. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . 9.11.

Рисунок 5.8 Упрощенная схема аналого – цифрового измерителя нелинейных искажений

В основе измерительной методики таких приборов лежит метод подавления основной частоты исследуемого сигнала. Входное устройство служит для согласования измерительной прибора с источником исследуемого сигнала. Перед измерением переключатель Кл ставят в положение Калибровка. Затем с помощью усилителя уровень исследуемого напряжения повышают до такого фиксированного значения, при котором электронный цифровой вольтметр среднего квадратического значения будет проградуирован в значениях коэффициента нелинейных искажений. При этом измеряется среднее квадратическое значение напряжения всего исследуемого сигнала

                                              U = U12 +U22 +U32 +...+Un2 ,                                        (5.17)

Затем переключатель Кл прибора ставят в положение Измерение. Настраивая заграждающий фильтр, подавляют напряжение основной частоты (первой гармоники U1). Полное подавление гармоники U1, будет при минимальном показании прибора. В этом случае цифровой вольтметр показывает среднее квадратическое значение суммы высших гармонических составляющих сигнала Ur.Сравнивая показания во втором и первом случаях, находят коэффициент гармоник:

                                                             Kr = Ur/U,                                                     (5.18)

Практически при положении переключателя Кл Измерение измеряют коэффициент Kr1. При этом коэффициент гармоник Kr можно вычислить по формуле:

Kr = 1K−rK1 r21 ,                                   (5.19)

При небольших нелинейных искажениях исследуемого сигнала (Кr < 0,1) коэффициенты Кr и Кr1 отличаются меньше чем на 1 %. Обычно измерители нелинейных искажений применяют для измерения коэффициента гармоник Кr в пределах 0,1...30 %. При этом диапазон рабочих частот может составлять полосу от 0,01 кГц до 25 МГц и более.

Контрольные вопросы:

1.  Как записывают математическое выражение для коэффициента гармоник?

2.  Поясните алгоритм практического определения коэффициента гармоник.

3.  Поясните схему аналого-цифрового измерителя нелинейных искажений.

Информация, изложенная в данной статье про измерение искажений формы сигналов , подчеркивают роль современных технологий в обеспечении масштабируемости и доступности. Надеюсь, что теперь ты понял что такое измерение искажений формы сигналов и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории МЕТРОЛОГИЯ И ЭЛЕКТРОРАДИОИЗМЕРЕНИЯ

Ответы на вопросы для самопроверки пишите в комментариях, мы проверим, или же задавайте свой вопрос по данной теме.