Пристрій для вирівнювання амплітуд гармонічних сигналів

Реферат: UA 112009 U UA 112009 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області вирівнювання та порівняння амплітуд гармонічних сигналів і може бути використана при побудові засобів вимірювання фазового зсуву між гармонічними сигналами, що необхідно при дослідженні неоднорідних середовищ гармонічними електромагнітними полями, зокрема при побудові діагностичних засобів корозійного стану великогабаритних сталевих листових конструкцій, наприклад нафтоналивних резервуарів, корпусів кораблів, конструкцій мостів, об'єктів укриття радіаційних зон тощо, при побудові геофізичних електророзвідувальних станцій для пошуку родовищ поліметалічних руд та інших пошукових засобів провідних об'єктів електромагнітними методами. Відомий пристрій для вимірювання різниці амплітуд гармонічних сигналів, який містить підсилювач, послідовно з'єднані перший випрямляч та перший фільтр нижніх частот, послідовно з'єднані другий випрямляч та другий фільтр нижніх частот, різницеву схему, причому входи різницевої схеми під'єднані до відповідних виходів першого та другого фільтрів нижніх частот, входами пристрою є входи першого та другого підсилювачів, а виходом пристрою є вихід різницевої схеми. [І.М. Бучма Засоби вимірювання індуктивної електророзвідки та вихрострумової діагностики. Львів: Видавництво НУ "Львівська політехніка", 2008. - С. 36]. Однак такий пристрій не дозволяє вирівнювати амплітуди вхідних сигналів, що необхідно для забезпечення високої точності і чутливості при вимірюванні фазового зсуву між сигналами. В основу корисної моделі поставлено задачу створення пристрою вирівнювання амплітуд гармонічних сигналів, що дає можливість збільшити чутливість та точність вимірювання фазового зсуву між цими сигналами. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрій для порівняння амплітуд гармонічних сигналів, що містить підсилювач, послідовно з'єднані перший випрямляч і перший фільтр нижніх частот, послідовно з'єднані другий випрямляч і другий фільтр нижніх частот, різницеву схему, згідно корисної моделі додатково введені перший та другий керовані дільники напруги, суматор, причому вихід першого керованого дільника напруги під'єднано до входу першого випрямляча, вихід другого керованого дільника напруги під'єднано до входу другого випрямляча, вихід першого фільтра нижніх частот під'єднано до першого входу різницевої схеми та керуючого входу першого керованого дільника напруги, вихід другого фільтра нижніх частот під'єднано до другого входу різницевої схеми та до другого входу суматора, вихід різницевої схеми під'єднано до входу підсилювача, а вихід підсилювача до першого входу суматора, вихід суматора під'єднано до керуючого входу другого дільника напруги, виходи дільників напруги є виходами пристрою вирівнювання амплітуд, а його входами є входи керованих дільників напруги. При використанні сумо-різницевих методів вимірювання фазових зсувів між гармонічними сигналами нерівність амплітуд гармонічних сигналів спричиняє появу адитивної похибки. Автоматичне вирівнювання амплітуд сигналів дозволить зменшити цю похибку, тим самим збільшити точність та чутливість вимірювання фазового зсуву. На кресленні зображено структурну схему пристрою вирівнювання амплітуд гармонічних сигналів. Пристрій для вирівнювання амплітуд гармонічних сигналів складається з послідовно з'єднаних першого керованого дільника напруги, першого випрямляча, першого фільтра нижніх частот, послідовно з'єднаних другого керованого дільника напруги, другого випрямляча та другого фільтра нижніх частот, різницевої схеми, суматора та підсилювача, причому вихід першого фільтра нижніх частот під'єднано до першого входу різницевої схеми та керуючого входу першого керованого дільника напруги, вихід другого фільтра нижніх частот під'єднано до другого входу різницевої схеми та другого входу суматора, вихід різницевої схеми під'єднано до входу підсилювача, а вихід підсилювача під'єднано до першого входу суматора, вихід суматора під'єднано до керуючого входу другого керованого дільника напруги. Входи керованих дільників напруги є входами для подання вхідних сигналів, а виходи керованих дільників напруги є одночасно виходами вихідних сигналів. Вхідні сигнали uвх1(t) та uвх2(t) надходять відповідно на сигнальні входи першого та другого керованих дільників 1 і 4 напруги. З виходу першого керованого дільника 1 напруги сигнал надходить на вхід послідовно з'єднаних першого випрямляча 2 та першого фільтра 3 нижніх частот. З виходу першого фільтра 3 нижніх частот сигнал постійної напруги одночасно подається на керуючий вхід першого керованого дільника 1 напруги та на перший вхід різницевої схеми 7. З виходу другого керованого дільника 4 напруги сигнал надходить на вхід послідовно з'єднаних другого випрямляча 5 та другого фільтра 6 нижніх частот. З виходу другого фільтра 6 нижніх частот сигнал постійної напруги одночасно подається на другий вхід різницевої схеми 7 та другий вхід суматора 8, з виходу різницевої схеми 7 сигнал надходить на вхід підсилювача 9, а з його виходу на перший вхід суматора 8. З виходу суматора 8 сума 1 UA 112009 U 5 10 15 20 25 30 напруг надходить на керуючий вхід другого керованого дільника 4 напруги. Вихідні сигнали схеми uвих1(t) uвих2(t) знімаються з виходів керованих дільників 1 та 4 напруги. Вихідні сигнали першого та другого керованих дільників 1 та 4 напруги випрямляються відповідно першим та другим випрямлячами 2 та 5. Першим та другим фільтрами 3 та 6 нижніх частот з вихідних напруг першого та другого випрямлячів 2 та 5 виділяються постійні складові, пропорційні амплітудам сигналів. Одна з них з виходу першого фільтра 3 нижніх частот подається на керуючий вхід першого керованого дільника 1 напруги безпосередньо. Одночасно вона також подається і на перший вхід різницевої схеми 7. Друга постійна напруга з виходу другого фільтра 6 нижніх частот подається на другий вхід різницевої схеми 7 та одночасно подається на другий вхід суматора 8. Напруга з виходу різницевої схеми 7 поступає на підсилювач 9, а з виходу підсилювача 9 на перший вхід суматора 8. З виходу суматора 8 постійна напруга подається на керуючий вхід другого керованого дільника 4 напруги. Якщо амплітуди сигналів на виходах першого керованого дільника 1 напруги та другого керованого дільника 4 напруги не рівні, то напруга, пропорційна цій різниці з виходу різницевої схеми 7, підсилюється підсилювачем 9 і додається суматором 8 до вихідної напруги другого фільтра 6 нижніх частот. Надходячи на керуючий вхід другого керованого дільника 4 напруги ця напруга змінює його коефіцієнт передачі так, що сприяє вирівнюванню амплітуд вихідних сигналів першого керованого дільника 1 напруги та другого керованого дільника 4 напруги. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Пристрій для вирівнювання амплітуд гармонічних сигналів, що містить підсилювач, послідовно з'єднані перший випрямляч і перший фільтр нижніх частот, послідовно з'єднані другий випрямляч і другий фільтр нижніх частот, різницеву схему, який відрізняється тим, що додатково містить суматор, перший та другий керовані дільники напруги, причому вихід першого керованого дільника напруги під'єднано до входу першого випрямляча, вихід другого керованого дільника напруги під'єднано до входу другого випрямляча, вихід першого фільтра нижніх частот під'єднано до першого входу різницевої схеми та керуючого входу першого керованого дільника напруги, вихід другого фільтра нижніх частот під'єднано до другого входу різницевої схеми та до другого входу суматора, вихід різницевої схеми під'єднано до входу підсилювача, а вихід підсилювача під'єднано до першого входу суматора, вихід суматора під'єднано до керуючого входу другого керованого дільника напруги, виходи керованих дільників напруги є виходами пристрою вирівнювання амплітуд, а його входами є входи керованих дільників напруги. Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2