Анализаторы спектра частот

Выбор измерительной аппаратуры

При выборе измерительной аппаратуры необходимо руководствоваться следующими соображениями.

1. По роду тока определяется система измерительного прибора. Приборы магнитоэлектрической системы поверяются и применяются только в цепях постоянного тока; индукционные – только в цепях переменного тока; термоэлектрические и электромагнитные приборы – как на постоянном, так и на переменном токе. Следует обращать внимание на знак рода тока на шкале прибора.

2. При выборе образцового прибора по его номинальной величине необходимо, чтобы его верхний предел измерения был равен или близок верхнему пределу измерения поверяемого прибора, но не меньше.

3. При выборе по классу точности образцовый прибор должен иметь класс точности не менее чем в три раза выше класса точности поверяемого прибора. Приборы классов 1,5 и 2,5 поверяются образцовым прибором класса 0,5; приборы класса 1,0 – образцовым прибором класса 0,2; приборы класса 0,5 – приборами класса 0,1; приборы класса точности 0,1 и 0,2 поверяются компенсаторами с применением нормальных элементов 2,0 класса.

4. Схема поверки и применяемая аппаратура должны обеспечивать:

а) возможность плавной регулировки показания приборов на протяжении всей рабочей части шкалы при поверке всех оцифрованных делений шкалы;

б) наименьший расход энергии;

в) удобство в работе.

Анализаторы спектра частот

1.1. Любой сигнал сложной формы можно разложить в ряд, называемый рядом Фурье. Это позволяет представить сигнал в виде суммы гармоник, каждая из которых имеет свое максимальное значение, частоту и фазу. Совокупность этих гармоник определяет спектр сигнала. Наиболее полное представление о спектральном составе сигнала дает распределение амплитуд или мощности по частотам.

Экспериментальный анализ спектра сигнала проводится с помощью анализаторов. Спектральный анализ играет важную роль в измерительной технике. Например, по спектральному составу радиоизлучений, отраженных от планет солнечной системы, определяют состав их атмосферы, температуру поверхности, частоту вращения вокруг своей оси. Также применяется при исследовании структуры поверхности земли, разведке залежей металлов, органических веществ и т.д.

1.2. Под анализом спектров обычно понимают нахождение спектра амплитуд исследуемого сигнала. Различают два метода анализа спектров: параллельный и последовательный.

При параллельном анализе спектра используют набор узкополосных фильтров, каждый из которых настроен на разные достаточно близкие частоты (рис.14.1).

Рис.14.1.

При одновременном воздействии исследуемого сигнала на все n фильтров каждый фильтр выделяет соответствующую его настройке составляющую спектра, например, Ф3 выделяет частоты от f₂ до f₃, f_н и f_в (нижняя и верхняя частоты).

Напряжение с фильтров после прохождения через переключатель П и детектор Д поступает на регистрирующее устройство РУ. Максимальное значение каждой гармоники измеряют вольтметром амплитудного значения, их частоту – по шкале настройки фильтра. В качестве регистрирующего устройства также могут использоваться ЭЛТ, графопостроитель, самописец.

1.3. При последовательном анализе спектра входной сигнал воздействует на один узкополосный фильтр, который последовательно перестраивается в широкой полосе частот. При каждой настройке фильтр выделяет очередную гармонику, амплитуду которой измеряют амплитудным вольтметром.

На практике чаще всего применяют осциллографические анализаторы спектра.

Дата добавления: 2015-07-14