Файл: Информационно-измерительная техника [сборник]..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.08.2024

Просмотров: 100

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

-

60 -

 

так, как показано на рис.2, где

С f - f - С 1 0

- емкости, эквива­

лентные по своему действию распределенным

емкостям между обмот-

Рис.2

ками, между обмотками и сердечником и между обмотками и землей. При дальнейшем анализе следует учесть,, что вторичная обмотка так­ же является источником паразитного тока помехи, поэтому для ана­ лиза может быть изображена эквивалентная схема /рис.3/, где Е\

и£ 2 ~ генераторы,э.д.с. которых равны э . д . с , наводимым ъ

Рис.3 секциях вторичной обмотки трансформатора.

При составлении этой эквивалентной схемы не учитывались ак­ тивные и реактивные сопротивления обмоток, так как последова - тельно включенные емкостные сопротивления паразитных емкостей

- 61 -

значительно больше. Также не учитывались проводимости изоляции, потому что токи утечки значительно меньше токов через емкостные связи.

Из эквивалентной схемы /рис.3/ напряжение помехи равно

On

л =

 

 

= [ у ш ^ с ( С а + С 5 + С / , ) + У е о ^ ( С а + С 7 ) - < / ( д ) £ а ( С 4 + С 5 ) ] л .

/ 1 /

Учитывая

и

f 2 ^ C / c

 

получим

 

 

 

 

Co+C,+Ci,+

 

/2/

 

Из выражений

Д / и /2/ следует,

что можно полностью

устра

-

 

нить помеху, если добиться компенсации положительных

состав

-

 

ляюидах паразитного тока

отрицательной составляющей. Положитель­

ные составляющие

можно

увеличить

путем увеличения С$,Сц, С 5

,

отрицательную составляющую -за счет увеличения С р .

Рис.4 Если вторичная обмотка трансформатора соединена с низкопотен­

циальной шиной началом обмотки /рис.4 /, например при однополу-


 

 

- 62 -

 

 

 

периодном выпрямлении, то в этом

случае напряжение

помехи равно

Здесь также возможна

компенсация

составляющих

паразитного

тока

и полное

устранение

помехи.

 

 

 

 

Если

вторичная обмотка трансформатора соединена

концом

обмотк

ки с низкопотенциальной шиной, то

напряжение

помехи равно

 

£/п =/со/?С>с с [ с г + С 3 + ^ ( С 3 + С ^ .

Устранить помеху указанным выше путем в этом случае невозможно. Однако можно намотать дополнительную обмотку, соединив начало ее с низкопотенциальной шиной, создав тем самым условия для ком­ пенсации помехи. Отсюда ясно, что целесообразнее к низкопотен - цнальной шине подключать начало вторичной обмотки.

В случае соединения обмотки с низкопотенциальной шиной через выпрямительный мост одна составляющая паразитного тока помехи искажается по форме, и это затрудняет применение-компенсации.

В случае многообмоточного трансформатора каждая обмотка соз­ дает свою составляющую паразитного трка. Все выводы, полученные выше для двухобмоточного трансформатора, справедливы и для много -обмоточного трансформатора. Однако возможностей для регулиров - кж составляющих паразитного тока помехи в этом случае больше.

Схемы, рассмотренные выше, питались от фазового напряжения трансформатора подстанции при заземленной нейтрали. Если пита - ние прибора осуществляется линейным напряжением трансформатора подстанции с заземленной нейтралью, то в этом случае между от ­ дельными составляющими паразитного тока сдвиг по фазе не будет равен 0 или 180°. Это обстоятельство несколько затрудняет уст - ранение помехи способом компенсации. Но путем постановки изоли­ рующего трансформатора можно этот случай питания привести к пре­ дыдущему случаю.

Уменьшение помехи путем компенсации вызывает необходимость измерения помехи, что проще всего осуществляется электронным

вольтметром прямо на сопротивлении

R

/см.рис.1 /.

Результаты анализа, приведенные выше, были подтверждены экс­

периментом, показавшим возможность

уменьшения помехи в J0-15 раз]

путем компенсации.

 

 


-63 -

Вы в о д ы

1.Наряду с экранированием для уменьшения помехи, проника­ ющей через блок питания на вход прибора, может применяться спо­ соб компенсации. Этот способ может использоваться как дополне - ние к способу экранирования, так и самостоятельно.

2.Способ компенсации сводится к регулированию составля - ющих паразитного тока до получения минимального значения поме­ хи путем подключения к трансформатору дополнительных конденса­ торов.

3. В некоторых случаях помеха может быть уменьшена путем соответствующего подключения вторичных обмоток к низкопотен - циальной шине.

- 64 -

Н.Ф.Сысоев

ИССЛЕДОВАНИЕ НЕКОТОРЫХ ПОГРЕШНОСТЕЙ ГЕНЕРАТОРОВ

СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ, ВЫПОЛНЕННЫХ ПО МЕТОДУ

ОГРАНИЧЕНИЯ НОРМАЛЬНОГО ШУМА

При создании измерительных систем обработки случайных сиг­ налов возникает необходимость в имитации с заданной точностью случайных процессов, имеющих место в реальных условиях. Малая погрешность современных систем обработки случайных сигналов приводит к необходимости создания генераторов случайных процес­ сов /ГСП/ повышенной точности.

Точность ГСП может характеризоваться двумя погрешностями: погрешностью по спектру, которая определяет отклонение спект - ральной характеристики генератора от номинальной, и погрешнос­ тью дисперсии, которая определяет точность установки и стабиль­ ность выходного напряжения генератора.

Физические источники шума, как правило, не могут быть ис - пользованы непосредственно при создании ГСП высокой точности, так как обладают рядом существенных недостатков: 1/ малой в- - ходной мощностью, 2/ неравномерностью спектральной характерис­ тики, 3/ зависимостью характеристик от внешних факторов и дру­ гими.

В связи

с этим в настоящее время разработан ряд схемных р е ­

шений ГСП,

позволяющих устранить эти недостатки. К таким уст -

ройствам можно отнести ГСП с переносом спектра методом гетеродинирования, ГСП с нелинейным преобразованием широкополосного шума и другие [ l ] . Рассмотрим погрешности ГСП с нелинейным преобразованием шума. Структурная схема его показана на рисун­ ке.

Источник V

Полосовой X Амплитуд­

У

Фильтр

шума

усилитель

ный огра­

нижних

 

ничитель

 

частот

 

 

 


- 65 -

Предположим, что все блоки имеют идеальные характеристики. Источник шума генерирует белый шум со спектральной плотностью

( Ш ) = 2 Л/0 =const

Д /

Полосовой усилитель представляет собой идеальный фильтр с пе­ редаточной характеристикой

ki

, |со - с о 0 | < Д/2 ,

О ,

|со - w 0 | 3 s A / 2 .

Амплитудный ограничитель имеет характеристику вида:

y=f(x)

=

XQ >

 

_ - C L 0 , X

а фильтр нижних

частот:

 

 

( * 2

а) гр

 

 

СО,

/2/

/3/

/4/

Энергетический спектр, корреляционная функция н

среднее

• квадратическое

 

отклонение белого шума, прошедшего

идеальны!

фильтр, равны

[ 2 ] :

 

 

 

 

2/V0 /r,2

, | с о - с и 0 | ^ Д / 2 ,

/5/

5 * И

 

 

О ,

| ш - Ы о | - а Д / 2 ,

 

 

 

 

/6/

т Д / 2

/7/

Корреляционная функция на выходе ограничителя имеет вид

/8/ где //„11 • - полином Эрмита,п = Я^^)О -/<т-\ коэффициент корреляции величины.