Измерения нелинейных искажений

Измерители напряжений переменных токов в электрических цепях сопровождается искажениями форм сигналов и их спектрального состава. Искажения, выражающиеся в изменении соотношений амплитуд напряжений на разных частотах называют линейными. Они обусловливают наличием в цепи частотно зависимых полных сопротивлений, содержащих реактивные компоненты емкости и индуктивности. Свойство цепи вносить линейные искажения обычно описывается амплитудно-частотной и фазово-частотной характеристиками цепи.

Имеются две задачи при измерении искажений. Первая - это определение свойств электрической цепи в смысле способности ее вносить искажения, то есть линейность цепи. Вторая задача - это определить в какой мере желаемое “чистое” синусоидальное напряжение искажено наличием гармоник. Для решения обеих задач измеряют относительную безразмерную величину, которую называют коэффициентом гармоник , определяемую по одной из следующих формул:

(6.19)

где - амплитуда i-той гармоники или по формуле

(6.20)

При решении первой задачи на вход испытуемого устройства подают синусоидальное напряжение предельно близкое к неискаженному, то есть у которого амплитуды гармоник , … близки к нулю. Затем измеряют на выходе испытуемой цепи. Полученное значение характеризует свойство цепи, ее отличие от линейной.

Рис. 6.8. Структурная схема измерителя коэффициента гармоник.

1 - входное устройство; 2 - усилитель широкополосный; 3 - усилитель с режекторным фильтром 4; 5 - делитель напряжения; 6 - усилитель; 7 - детектор СКЗ напряжения; 8 - вольтметр постоянного тока; 9 - частотометр; 10 - блок управления.

Для решения второй задачи измеряют непосредственно на выходе испытуемого экземпляра методом прямого измерения при помощи измерителя коэффициента гармоник.

Измерения в НЧ диапазоне проводят приборами, которые измеряют в соответствии с его формульным определением. Структура измерителя представлена на рис. 6.8.