Электронные компоненты
Приборы, оборудование, материалы
Информационная поддержка

Анализ нелинейных искажений

Версия для печати
Главная >> Анализ нелинейных искажений

Анализ нелинейных искажений


Программа предназначена для автоматического измерения коэффициента нелинейных искажений и среднеквадратических значений напряжения исследуемых сигналов, поступающих на входные каналы модулей АЦП и анализаторов спектра. Операция настройки на частоту основной гармоники происходит автоматически. Работа программы основана на принципе измерения среднеквадратического напряжения высших гармоник при внешнем или внутреннем опорном сигнале.

В окне программы отображаются график исследуемого сигнала и соответствующую ему форму нелинейных искажений. Дополнительно отображаются значения частот основной гармоники и измеренное значения коэффициента гармонических искажений (Кг) - в процентах или децибелах (дБ). Также возможно отображение формы нелинейных искажений в полярных координатах. Форма нелинейных искажений позволяет оценить отклонение реального сигнала от идеальной синусоиды.

Измерения проводятся с точностью до 0,01%. В составе анализаторов спектра программа "Анализ нелинейных искажений" применяется в процессе аттестации вибростендов.

 

Назначение программы Анализ нелинейных искажений

Программа Анализ нелинейных искажений предназначена для автоматического из-мерения коэффициента нелинейных искажений и среднеквадратических значений напряже-ния исследуемых сигналов, поступающих на входные каналы модулей АЦП. Операция на-стройки на частоту основной гармоники происходит автоматически. Работа программы ос-нована на принципе измерения среднеквадратического напряжения высших гармоник при внешнем или внутреннем опорном сигнале.
В основном окне программы отображаются графики исследуемого сигнала и соответ-ствующая ему форма нелинейных искажений, а также значения частот основной гармоники и измеренное значение коэффициента гармонических искажений (КГ). В дополнительном ок-не отображается график нелинейных искажений в полярных координатах. Форма нелиней-ных искажений позволяет оценить отклонение реального сигнала от идеальной синусоиды.

Теоретические сведения

Нелинейные искажения - искажения, проявляющиеся в появлении в частотном спек-тре выходного сигнала составляющих, отсутствующих во входном сигнале. Нелинейные ис-кажения представляют собой изменения формы колебаний, проходящих через электриче-скую цепь (например, через усилитель или трансформатор), вызванные нарушениями про-порциональности между мгновенными значениями напряжения на входе этой цепи и на ее выходе. Это происходит, когда характеристика выходного напряжения нелинейно зависит от входного. Количественно нелинейные искажения оцениваются коэффициентом нелинейных искажений или коэффициентом гармоник.
Коэффициент нелинейных искажений (КНИ) — величина для количественной оценки нелинейных искажений, равная отношению среднеквадратичной суммы спектраль-ных компонентов выходного сигнала, отсутствующих в спектре входного сигнала, к средне-квадратичной сумме спектральных компонентов входного сигнала.
Коэффициент гармоник — величина, выражающая степень нелинейных искажений устройства (усилителя и др.), равная отношению среднеквадратичного напряжения суммы высших гармоник сигнала к напряжению первой гармоники при воздействии на вход устрой-ства синусоидального сигнала. Коэффициент гармоник и коэффициент нелинейных искажений выражаются в про-центах или децибелах.
Коэффициент гармоник (KГ) связан с КНИ (KН) соотношением:
Программа Анализ нелинейных искажений предназначена для измерений отклоне-ния формы сигнала от формы идеальной синусоиды. Программа порождает виртуальный ка-нал с текущим КНИ, который доступен для последующего анализа в других программах ZETLab, например, в программе
Измерение АЧХ (8 каналов) можно определить зависи-мость КНИ от частоты.

Описание программы Анализ нелинейных искажений

Для запуска программы Анализ нелинейных искажений в меню Анализ панели ZETLab выберите команду Анализ нелинейных искажений. На экране мони-тора отобразится рабочее окно программы (рисунок 5.2). Сверху, в заголовке окна отображается название программы и название канала, по которому проводится анализ. Примечание: программу можно запустить непосредственно из рабочей директории ZETLab (по умолчанию: c:\ZetLab\). Имя запускаемого файла: harmdist.exe

В левой части окна расположены графики сигнала (верхний) и искажений (нижний).
Справа от графиков располагается таблица со значениями частот и соответствующих коэффициентов гармоник. В последней строке таблицы (справа от надписи К.г.) отображается значение основной гармоники и коэффициент гармоники, который вычисляется по фор-муле:  где Кi – коэффициент i-ой гармоники. В правой части окна располагаются элементы управления программой.
Нажатие кнопки Параметры открывает окно Настройка параметров
В поле под надписью Интервал, с устанавливается временной интервал отображения. Для изменения интервала необходимо нажать левой кнопкой «мыши» в поле, ввести значе-ние с клавиатуры и нажать располагающуюся ниже кнопку Применить, либо клавишу клавиатуры Enter.
Нажатие кнопки Автомас. приводит к масштабированию обоих графиков по уровню сигнала.
Кнопка Старт запускает отображение сигнала. При открытии программы Анализ нелинейных искажений кнопка Старт по умолчанию нажата.
Кнопка Стоп останавливает процесс отображения сигнала, данные в окне не обновляются. Процесс ввода данных в сервере при этом продолжается, и все другие программы продолжают работать.
Нажатие на кнопку Запись открывает стандартное диалоговое окно записи результатов в файл, где предлагается выбрать имя записываемого файла и указать директорию сохранения (по умолчанию C:\ZetLab\resspect\). Файл сохраняется с расширением *.dtn. В начале файла идет описание данных (см. таблицу 5.1). Далее идут данные в формате с плавающей запятой, в качестве разделителя дробной и целой части числа используется точка.
Индикатор показывает интегральный уровень сигнала и перегрузку. Если уровень сигнала превышает максимально допустимый уровень, индикатор становится пол-ностью красного цвета, без черной правой части. Правый край индикатора остается красным до тех пор, пока пользователь не нажмет на него левой кнопкой «мыши».
Флажок Лин./Лог. позволяет выбирать отображение в таблице коэффициентов гармоник в дБ (флажок установлен) или в процентах (флажок сброшен).
Для выхода из программы Анализ нелинейных искажений необходимо нажать левой кнопкой «мыши» крестик, расположенный в правом верхнем углу окна программы.

Перенос графической и численной информации в текстовые редакторы

Для копирования сопроводительной информации в буфер Clipboard в формате редактора текста Word при активном окне программы нажмите на кнопку клавиатуры Т (латинская) или Е (русская). Вставить эту информацию можно в любой документ Word можно одновременным нажатием на клавиши Ctrl + V или нажатием на правую кнопку мыши и выбором из появившегося меню команды Вставить. Сопроводительная информация имеет следующую структуру: в первой строке пишется заголовок окна. Во второй и третьей строках – измеряемые величины и их значения, которые показывает курсор.
Для копирования всей цифровой информации видимой части графика в буфер Clipboard в формате Excel при активном окне программы нажмите кнопку клавиатуры N (латинская) или Т (русская). Вставить эту информацию можно в любой документ Excel можно одновременным нажатием на клавиши клавиатуры Ctrl + V или нажатием на правую кнопку мыши и выбором из появившегося меню команды Вставить. Мы получим следующую информацию: сначала идет сопроводительная информация (см. абзац выше), далее идут данные в формате Excel.
Примечание: копирование графиков, а также сопроводительной и цифровой инфор-мации, осуществляется для каждого графика отдельно.