Разработка и исследование измерительных преобразователей параметров переменных сигналов и цифровых средств измерения на их основе

• Автор: Першенков, Петр Петрович
• Шифр специальности: 05.11.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 240 c. : ил

В Б е д е н и е

Глава I. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ И СРЕДСТВА ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПЕРЕМЕННЫХ СИГНАЛОВ

1.1. Вводные замечания

1.2. Анализ методов цифрового измерения ППС

1.2.1. Методы измерения МЗС

1.2.2. Методы измерения СВЗС

1.2.3. Методы измерения СКЗС

1.2.Д. Методы измерения активной мощности

1.2.5. Методы измерения коэффициента мощности

1.3. Способы построения аналоговых квадраторов

1.4. Способы построения аналоговых множительных устройств

В Ы В О Д Ы
Глава II.'ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДИЧЕСКИХ ПОГРЕШНОСТЕЙ
ЦИФРОВЫХ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ ППС И ВОЗМОЖНОСТЕЙ ИХ МИНИМИЗАЦИИ
2.1. Вводные замечания
2.2. Анализ методических погрешностей измерения энергетических ППС на основе дискретного преобразования сигналов
2.2.1. Оценка методической погрешности измерения AM и СКЗС с перемножением одновременных интегральной и мгновенной выборок сигналов
2.2.2. Оценка методической погрешности измерения AM и СКЗС с перемножением разновременных интегральной и мгновенной выборок сигналов
2.2.3. Оценка методической погрешности измерения AM и СКЗС периодических входных сигналов произвольной формы
2.3. Исследование возможностей уменьшения методической погрешности усреднения
при измерении ППС

2.3.1. Синтез оптимальных ВФ для эффективного усреднения выходной величины ИПП
2.3.2, Методика инженерного расчета параметров синтезируемой ВФ
Основные результаты и выводы
Глава III. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ С ЛИНЕЙНОЙ ФУНКЦИЕЙ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
3.1. Вводные замечания
3.2. Разработка преобразователя максимального
значения в постоянное напряжение
3.3. Разработка преобразователей мгновенного
значения сигнала в интервал времени
3.3.1. Разработка ИПП с индуктивным
запоминающим элементом
3.3.2. Разработка ИПП с емкостным запоминающим элементом
3.3.3. Разработка ИПП с емкостным запоминающим элементом повышенной точности
и быстродействия
3.4. Разработка ЦСИ средневыпрямленного значения
сигнала с весовым усреднением
Основные результаты и выводы
Глава IV. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
4.1. Вводные замечания
4.2. Разработка и исследование АМУ с перемножением одновременных интегральных выборок сигналов
4.2.1. Синтез структуры АМУ
4.2.2, Исследование методической погрешности измерения AM на основе перемножения интегральных значений с неодинаковым
временем интегрирования
4.3. Синтез структуры АМУ интегральных значений
с разновременной выборкой
4.4. Синтез однокаиальной структуры АМУ интегральных значений сигналов повышенного быстродействия

4.5. Синтез структур АМУ интегрального
и мгновенного значений сигналов
4.6. Синтез структур АМУ мгновенных
значений сигналов
4.7. Разработка новых способов построения и структур аналоговых квадраторов с непрерывным преобразованием
4.7.1. Разработка квадратичных ПНЧ повышенного быстродействия
4.7.2. Разработка аналогового квадратора
с непрерывным преобразованием входного сигнала
в постоянное напряжение
Основные результаты и выводы
Глава V. РАЗРАБОТКА ЦСИ ПАРАМЕТРОВ ПЕРЕМЕННЫХ СИГНАЛОВ.. 18«
5.1. Вводные замечания .* 18«
5.2. Цифровой вольтметр амплитудного значения
5.3. Разработка цифровых измерителей
коэффициента мощности
5.3.1. Цифровой измеритель коэффициента мощности
на основе ПНВ
5.3.2. Цифровой измеритель КМ на основе интегрирующих дискретизаторов
5.4. Цифровой вольтметр СКЗС с весовым усреднением .. гоз
В Ы В О Д ы
ЗА КЛЮЧ ЕНИЕ
ЛИ ТЕРА ТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ I
ПРИЛОЖЕНИЕ П

Ивых =и3 ^ Ш ’ йI ' (1,37)
Вместо полевых транзисторов в качестве управляемых резисторов могут служить оптроны с фоторезисторами. Однако идентичные пары таких преобразователей подобрать практически невозможно, кроме того, они обладают существенной нелинейностью.
К рассматриваемому подклассу относятся и АМУ с управляемым коэффициентом усиления дифференциального усилителя ДУ, выполненного на согласованной паре транзисторов [72-74]. Простейшая схема такого АМУ показана на рис. 1.7. Ток через дифференциальный каскад, а следовательно, и его коэффициент усиления, пропорционален напряжению иг(.и. Напряжение ш(1) управляет транзистором VI . Достоинством схемы является широкая полоса пропускания (до нескольких МГц) и возможность интегрального исполнения. Однако погрешность довольно велика (не лучше I %) из-за вариации синфазного уровня.
Более высокую точность обеспечивают АМУ на основе метода нормирования топов [72,74]. Здесь в отличие от предшествующей схемы входные напряжения предварительно преобразуются в токи, что расширяет полосу частот до десятков МГц, улучшает линейность и температурную стабильность и обеспечивает погрешность менее I %. Метод нормирования токов положен в основу большинства АМУ, выпускаемых в интегральном исполнении.
Как и в случае квадраторов, промежуточное положение между подклассами с непрерывным и дискретным преобразованием занимают АМУ в виде ПНЧ с управляемым коэффициентом передачи С64,65]. Наиболее удобными для этой цели являются интегрирующие ПНЧ с импульсной обратной связью, имеющие характеристику преобразования вида