ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.04.2024
Просмотров: 26
Скачиваний: 0
3.5 Випрямлення змінного струму
Випрямляч електричної енергії – механічний, електровакуумний,
напівпровідниковий або інший пристрій, призначений для перетворення змінного вхідного електричного струму в постійний вихідний електричний струм.
Випрямлення – перетворення змінного струму у постійний. Для випрямлення використовуються електричні пристрої, які пропускають струм тільки в одному напрямку – вентилі або діоди.
Коли сигнал повинен бути оцифрований, є два варіанти. Сигнал може подаватися безпосередньо на АЦП (аналоговий цифровий перетворювач) без випрямлення, і всі обчислення робляться цифровим шляхом. Вхідний сигнал повинен бути зміщений за рівнем, а частота цифрової вибірки повинна бути абсолютним мінімумом удвічі більшою частоти, що цікавить. Наприклад, для частоти до 20 кГц потрібна мінімальна частота дискретизації 40 кГц, а, як ми знаємо, загальним стандартом є 44,1 кГц, що використовується для аудіо якості CD.
Другий варіант - залишатися в межах аналогового домену, і сигнал може відображатися рухом рухомого вимірювача котушки або оцифрований,
використовуючи АЦП низької частоти, як це використовується в більшості мультиметрів. У деяких випадках випрямляч змінного струму не використовується для керування будь-якою формою вимірювання, але може використовуватися для забезпечення автоматичного управління посиленням,
стиснення, обмеження або інших функцій в системі обробки звуку.
|
|
ІА72.120300.030 ПЗ |
Лист |
|
Зм Лист № докум. |
Підп. Дата |
15 |
||
|
||||
|
|
|
|
|
Формула для перетворення напруги змінюваного струму у постійну |
|
|||||||
|
(формула 4.9) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
V |
|
= √1 |
∫ |
2 |
) |
, |
|
|
(3.9) |
|
|
вих |
|
0 |
вх |
|
|
|
|
|
|
|
|
де Vвих– напруга струму на виході, вх |
− напруга струму на вході. |
|
|
|||||||
|
На рисунку (рисунок 3.6) представлена схема яка відображає роботу формули |
|
|||||||||
|
(формула 3.9) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
R2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C1 |
|
|
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A1 |
|
- |
|
|
|
|
|
Y |
|
|
|
+ |
R4 |
A2 |
|
|
|
|
|
|
|
R1 |
|
+ |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Rc |
|
Rc |
|
|
|
|
|
|
Рисунок 3.6 – Схема випрямляча змінного стуму |
|
|
|||||
|
Схема має аналоговий множник як перший її елемент. Це дає квадратний |
|
|||||||||
|
корінь вхідного сигналу, підсилювач A1 є інтегратором, який здійснює |
|
|||||||||
|
інтегрування квадратного кореня вхідного сигналу. Нарешті, підсилювач A2 |
|
|||||||||
|
разом із аналоговим множником у його циклі зворотного зв’язку виконує |
|
|||||||||
|
операцію з піднесення до квадрату, на виході з операційного підсилювача A2. |
|
|||||||||
|
Таким чином на виході отримуємо напругу постійного струму із напруги |
|
|||||||||
|
змінного струму. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
ІА72.120300.030 ПЗ |
Лист |
||
|
|
№ докум. |
|
|
Дата |
|
16 |
||||
Зм |
Лист |
Підп. |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
||||||||
3.6 Обробка вхідного сигналу шумоміра
Принцип обробки сигналу зображений на рисунку (рисунок 3.7).
Вхідний сигнал із |
|
Фільтр низьких частот з |
Знаходження |
|
Результат в децибелах |
|
заданою частотною |
Піднесення до квадрату |
одним дійсним |
Логарифмування |
відносно опорного |
||
квадратного кореня |
||||||
корекцією |
|
полюсом |
|
значення |
||
|
|
|
Рисунок 3.7 – Послідовність обробки сигналу при формуванні показань рівня звуку з тимчасової корекцією
Опорний звуковий тиск – опорне значення звукового тиску в повітрі,
що дорівнює 20 мкПа.
Рівень звукового тиску Lp, дБ – двадцять десяткових логарифмів відносини середньоквадратичного значення даного звукового тиску до опорного звуковому тиску.
Частотна корекція, дБ – для шумоміра - різниця між рівнем сигналу,
показуваним на пристрої відображення шумоміра, і відповідним рівнем сталого синусоїдального вхідного сигналу з постійною амплітудою як функція частоти.
Функція часової корекції – експоненціальна функція часу із заданою постійною часу, яка застосовується в якості вагової функції для квадрата миттєвого звукового тиску при операції усереднення за часом.
Рівень звуку з часовою корекцією, дБ – двадцять десяткових логарифмів відносини даного середньоквадратичного частотно-
корректированного звукового тиску, отриманого шляхом усереднення за часом із заданою функцією тимчасової корекції, до опорного звуковому тиску.
Корегований по рівню звук в будь-який момент часу описується формулою (3.10)
|
|
ІА72.120300.030 ПЗ |
Лист |
|
Зм Лист № докум. |
Підп. Дата |
17 |
||
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
20 (√1− ∫ |
2( ) |
) |
||||
|
|
||||||
( ) = |
|
−∞ |
|
|
|
|
(3.10) |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
де – експоненціальна постійна часу для тимчасових характеристик F або S,
с;
x – змінна інтегрування від деякого часу в минулому, яке позначено - −∞ як нижню межу інтегрування, до часу спостереження t;
РA (x) - миттєве кореговане по осі звукового тиску;
Р0 - опорний звуковий тиск.
Уформулі (3.10) чисельник аргументу під знаком логарифма –
експоненціально зважене середньоквадратичне кореговане по осі звукового тиску в момент спостереження t.
Висновок
Провівши огляд існуючих рішень встановлено із яких частин складається пристрій вимірювання рівня шуму. Складено умовну схему конструкції пристрою вимірювання шуму та описано її роботу, а також наведено загальні формули, за допомогою яких відбувається перетворення сигналу для вимірювання шуму.
|
|
ІА72.120300.030 ПЗ |
Лист |
|
Зм Лист № докум. |
Підп. Дата |
18 |
||
|
||||
|
|
