Pomiary zniekszta

łceń harmonicznych

•

Miar

ą zniekształceń nieliniowych są

wspó

łczynniki zniekształceń

harmonicznych.

•

S

ą one obliczane na podstawie pomiaru amplitudy składowych

widma, które s

ą wytwarzane przez urządzenie o charakterystyce

nieliniowej.

•

Przebieg pomiaru zniekszta

łceń harmonicznych:

– generator wytwarza sygna

ł sinusoidalny,

– urz

ądzenie nieliniowe wprowadza do sygnału składowe

harmoniczne,

– ka

żda z dodanych składowych jest kolejno „wycinana” za

pomoc

ą filtru, mierzona jest jej amplituda,

– wspó

łczynnik zniekształceń harmonicznych jest obliczany na

podstawie definicji.

Wspó

łczynnik zniekształceń harmonicznych

•

Wspó

łczynnik zniekształceń harmonicznych – THD

(Total Harmonic Distortion)

•

Z definicji: stosunek energii harmonicznych wytworzonych przez
urz

ądzenie nieliniowe do energii wszystkich harmonicznych (łącznie

z podstawow

ą).

•

U

m

– amplituda m-tej harmonicznej

•

Nale

ży podać liczbę n harmonicznych (np. THD do 5 harmonicznej).

%

100

...

...

2

2

3

2

2

2

1

2

2

4

2

3

2

2





















n

n

n

U

U

U

U

U

U

U

U

k

Wspó

łczynnik zawartości harmonicznych

(metoda elminacji sk

ładowej podstawowej)

•

W praktyce mo

żna zastosować wzór przybliżony:

•

Obliczenie stosunku energii harmonicznych wytworzonych przez
urz

ądzenie nieliniowe do energii składowej podstawowej.

•

Ten parametr nazywa si

ę czasem współczynnikiem zawartości

harmonicznych.

•

Dla warto

ści <20% obie metody dają zwykle zbliżone wyniki.

%

100

...

1

2

2

4

2

3

2

2













U

U

U

U

U

k

n

n

Wspó

łczynnik zawartości

harmonicznych

•

Mo

żna obliczyć współczynnik zawartości i-tej harmonicznej

– wp

ływ danej harmonicznej na całkowitą wartość THD:

• Zwykle oblicza si

ę ten współczynnik dla

drugiej i trzeciej harmonicznej.

%

100

...

2

2

3

2

2

2

1

2













n

i

i

U

U

U

U

U

k

Przeliczanie warto

ści THD

•

Wspó

łczynnik THD można wyrażać w

procentach

lub

w

decybelach.

•

Przeliczanie z procentów na decybele (1%  40 dB):

•

Przeliczanie z decybeli na procenty:

•

Przeliczaj

ąc moc należy zamienić 20 na 10.

100

THD[%]

log

20

THD[dB] 

20

THD[dB]

10

100

THD[%]





Przeliczanie warto

ści THD

• Przyk

ład obliczeń THD dla dwóch harmonicznych

Metoda pomiaru THD

•

Uk

ład do pomiaru wartości THD:

filtr PP jest przestrajany

Metoda pomiaru THD

• Pomiar warto

ści THD jest kłopotliwy, wymaga:

– zmierzenia amplitudy sk

ładowej podstawowej oraz

kolejnych harmonicznych, przy u

życiu

w

ąskopasmowego filtru,

– filtr musi by

ć przestrajany i precyzyjnie dostrajany,

– obliczenie warto

ści THD – w sposób matematyczny.

• Z tego wynika:

– skomplikowana budowa przyrz

ądu pomiarowego,

– d

ługi czas pomiaru.

Wspó

łczynnik THD+N

• Uproszczona metoda pomiaru wspó

łczynnika

zniekszta

łceń harmonicznych:

– filtr pasmowo-zaporowy o w

ąskim paśmie (notch)

dostraja si

ę do częstotliwości podstawowej, usuwając

j

ą z sygnału,

– mierzy si

ę poziom sygnału po odfiltrowaniu,

– oblicza si

ę współczynnik zniekształceń

harmonicznych jako stosunek sygna

łu z usuniętą

sk

ładową podstawową do sygnału nie

przefiltrowanego.

Wspó

łczynnik THD+N

•

Wspó

łczynnik zmierzony tą metodą uwzględnia nie tylko składowe

widma wprowadzone przez urz

ądzenie nieliniowe, ale również:

– szum,

– sk

ładowe widma związane np. z zakłóceniami sieciowymi (hum).

•

Z tego wzgl

ędu współczynnik ten określa się mianem Total

Harmonic Distortion and Noise (

THD+N

).

•

Pomiar THD+N jest znacznie szybszy i prostszy ni

ż pomiar

„czystego” THD. Pomiary wspó

łczynnika zniekształceń

harmonicznych prawie zawsze dotycz

ą THD+N.

Metoda pomiaru THD+N

• Uk

ład do pomiaru THD+N

Metoda pomiaru THD+N

•

Filtr typu notch, usuwaj

ący składową podstawową oraz znane

zak

łócenia (filtr może być przestrajany ręcznie lub automatycznie):

Wynik pomiaru THD+N

•

Wykres THD+N [%] w funkcji poziomu sygna

łu testowego, przy

sta

łej częstotliwości (1 kHz):

przesterowanie

Wynik pomiaru THD+N

•

Pasmo analizatora ograniczone do 22 kHz

•

Wykres THD+N w funkcji cz

ęstotliwości (stały poziom sygnału

testowego)

Wymagania do pomiaru THD+N

• Wymagania dotycz

ące urządzeń mierzących THD+N:

– sygna

ł z generatora o bardzo małych

zniekszta

łceniach harmonicznych,

– bardzo ma

łe zniekształcenia wprowadzane przez

filtry,

– dost

ępny zestaw filtrów do tłumienia zakłóceń,

– automatyczne przestrajanie filtru (dok

ładność) oraz

cz

ęstotliwości i poziomu sygnału testowego,

– detektor mierz

ący „prawdziwą” wartość skuteczną.

Interpretacja warto

ści THD

•

Przyk

ład specyfikacji:

– zniekszta

łcenia harmoniczne: poniżej 1%

•

Taka warto

ść nic nam nie mówi. Nie wiemy:

– czy jest to warto

ść THD, czy THD+N z uwzględnieniem szumu,

– dla jakiego poziomu sygna

łu dokonano pomiaru,

– dla jakiej cz

ęstotliwości, lub w jakim zakresie częstotliwości

dokonano pomiaru

•

Przyk

ład poprawnej specyfikacji:

– THD+N: poni

żej 1% dla +4 dBm

•

(zak

ładamy, że chodzi o częstotliwość 1 kHz).

Zniekszta

łcenia

intermodulacyjne

• Wad

ą pomiary THD(+N) jest to, że dla większych

cz

ęstotliwości sygnału testowego, w paśmie analizatora

jest zbyt ma

ło harmonicznych.

• Zamiast sygna

łu sinusoidalnego można zastosować

dwuton

(sygna

ł zawierający w widmie dwa prążki

o cz

ęstotliwościach f1 i f2).

• Zniekszta

łcenia mierzone w ten sposób nazywa się

zniekszta

łceniami intermodulacyjnymi – IMD

(Intermodulation Distortion), w niektórych przypadkach
równie

ż zniekształceniami różnicowymi.

Zniekszta

łcenia

intermodulacyjne

• Sygna

ł testowy: dwuton (f1, f2).

• Urz

ądzenie liniowe – w odpowiedzi na dwuton

testowy pojawia si

ę dwuton zawierający

wy

łącznie dwa prążki

o cz

ęstotliwościach f1, f2.

• Urz

ądzenie nieliniowe – pojawiają się produkty

intermodulacyjne – pr

ążki o częstotliwościach:

•

m·f1 ± n·f2

m = 1, 2, 3, ...

•

n = 1, 2, 3, ...

Zniekszta

łcenia

intermodulacyjne

•

Widmo sygna

łu powstałego przez przetworzenie

dwutonu (f1, f2) przez urz

ądzenie nieliniowe:

Zniekszta

łcenia

intermodulacyjne

•

Obliczenie wspó

łczynika zniekształceń intermodulacyjnych:

•

U

f

– amplituda pr

ążka widma o częstotliwości f

•

Wed

ług Polskiej Normy: we wzorze uwzględnia się również dalsze

sk

ładowe: f2±3f1 oraz f2±4f1

•

W praktyce nie liczy si

ę współczynnika ze wzoru, ale mierzy się

wspó

łczynnik modulacji amplitudy (AM).



 



%

100

2

2

)

1

2

2

(

)

1

2

2

(

2

)

1

2

(

)

1

2

(



















f

f

f

f

f

f

f

f

f

U

U

U

U

U

m

Pomiar zniekszta

łceń

intermodulacyjnych

• Praktyczny uk

ład pomiaru IMD:

– generator – dwa tony (f1, f2)

– badane urz

ądzenie – następuje modulacja

– filtr GP (2 kHz) – usuni

ęcie prążka f1

– demodulator AM

– filtr DP (700 Hz) – usuni

ęcie resztek nośnej

– pomiar poziomu rms pozosta

łego sygnału

Pomiar zniekszta

łceń

intermodulacyjnych

•

Uk

ład do pomiaru zniekształceń intermodulacyjnych:

GP

DP

AM

Zniekszta

łcenia różnicowe

– Sygna

ł testowy: dwuton, dwa prążki o jednakowych

amplitudach i zbli

żonej, dużej częstotliwości

(np. 19 kHz i 20 kHz).

•

Taki pomiar nazywa si

ę pomiarem zniekształceń różnicowych (Difference

Tone IMD):

Zniekszta

łcenia różnicowe

• Obliczenia wspó

łczynnika zniekształceń różnicowych:

– drugiego rz

ędu

– trzeciego rz

ędu

• A(f) – amplituda pr

ążka o częstotliwości f

%

100

)

(

)

(

)

(

2

1

1

2

2









f

A

f

A

f

f

A

d

%

100

)

(

)

(

)

2

(

)

2

(

2

1

2

1

1

2

3













f

A

f

A

f

f

A

f

f

A

d

Zniekszta

łcenia różnicowe

• W praktyce pomiar zniekszta

łceń różnicowych

dokonuje si

ę w następującym układzie:

– generator – dwa tony o cz. f1 i f2, o

jednakowej amplitudzie

– badanego urz

ądzenie – powstają

zniekszta

łcenia

– filtr DP – pozostaje pasmo do 2,45 kHz

– filtr pasmowo-przepustowy o cz.

środkowej

(f2-f1)

– pomiar poziomu rms w przefiltrowanym

sygnale

Pomiary IMD – normy

• Najwa

żniejsze standardy dotyczące pomiaru IMD:

– SMPTE IMD

• 60 Hz i 7 kHz

[mog

ą być inne]

• stosunek amplitud 4:1

[czasem 1:1]

• pomiar warto

ści szczytowej (nie skutecznej)

– DIN IMD

• 250 Hz i 8 kHz

• stosunek amplitud 4:1

– CCIF Twin-Tone (ró

żnicowe)

• 13 kHz i 14 kHz (dla pasma do 15 kHz)

lub 18 kHz i 19 kHz (dla pasma do 20 kHz),

• jednakowe amplitudy

Zniekszta

łcenia transjentowe

• DIM – Dynamic Intermodulation Distortion

• TIM – Transient Intermodulation Distortion

• Parametr opisuj

ący zniekształcenia harmoniczne

powstaj

ące w stanach przejściowych.

• Cz

ęsto zniekształcenia powstają w przypadku np.

gwa

łtownych zmian amplitudy sygnału wejściowego.

• Takie zniekszta

łcenia nie zostaną wykryte podczas

pomiaru sygna

łami (np. dwutonem) o łagodnie

zmieniaj

ącej się amplitudzie.

Zniekszta

łcenia transjentowe

•

Pomiar TIM/DIM – najcz

ęściej stosowana metoda:

– sygna

ł testowy – suma dwóch sygnałów:

• fala prostok

ątna f1 = 3,15 kHz

[DIMB: 2,96 kHz]

• fala sinusoidalna f2 = 15 kHz

[DIMB: 14 kHz]

• stosunek amplitud A1:A2 = 4:1

– sygna

ł testowy jest filtrowany przez filtr DP o częstotl.

granicznej:

• 30 kHz (DIM 30)

• 100 kHz (DIM 100)

•

Fala prostok

ątna zapewnia gwałtowne zmiany poziomu.

•

Produkty intermodulacyjne: pr

ążek sinusa z prążkami fali

prostok

ątnej (podstawowa i nieparzyste harmoniczne).

Zniekszta

łcenia transjentowe

•

Pomiar zniekszta

łceń transjentowych TIM/DIM

Zn. harmoniczne – interpretacja

• Interprertacja warto

ści zniekształceń

harmonicznych (THD+N) oraz
intermodulacyjnych (IMD):

– im ni

ższe wartości, tym lepiej

– warto

ść IMD powinna być mniejsza (w

ka

żdym razie nie większa) niż wartość

THD+N
– zniekszta

łcenia IM są bardziej słyszalne niż

zwyk

łe

– dla wi

ększości urządzeń fonicznych, wartość

zniekszta

łceń poniżej 1% jest do przyjęcia.

Dodawanie i znoszenie si

ę

zniekszta

łceń

– O czym nale

ży pamiętać badając zniekształcenia

w uk

ładzie kilku urządzeń połączonych w łańcuch:

•

Znikszta

łcenia dodają się

Zniekszta

łcenia znoszą się

Wykrywanie przesterowania

• W niektórych urz

ądzeniach fonicznych (np.

wzmacniacze) nie chcemy dopu

ścić do tego, aby

wyst

ąpiło przesterowanie sygnału.

• W tym celu nale

ży:

– ustawi

ć wzmocnienie urządzenia na minimalne,

– poda

ć na wejście urządzenia sygnał testowy o dużym

poziomie,

– mierzy

ć THD+N na wyjściu urządzenia,

– zwi

ększać wzmocnienie urządzenia tak długo, aż

zostanie zaobserwowany gwa

łtowny wzrost THD+N,

– ustawi

ć maksymalne wzmocnienie urządzenia.

Pomiar poziomu szumu

• Pomiar poziomu szumu w torze fonicznym jest

dokonywany w sytuacji, w której na wej

ście toru nie jest

podawany

żaden sygnał.

• Poziom szumów i zak

łóceń jest mierzony na wyjściu toru

fonicznego. Jest wyra

żany najczęściej w dBu lub dBv.

• Pasmo mierzonego szumu musi by

ć ograniczone za

pomoc

ą filtru pasmowo-przepustowego, typowo:

– 20 Hz – 20 kHz

– 22 Hz – 22 kHz (norma CCIR 468)

– 300 Hz – 3,5 kHz: kana

ł dla sygnału mowy

• Podaj

ąc poziom szumu należy podać też pasmo

cz

ęstotliwości

Pomiar poziomu szumu

• Pomiar poziomu szumu powinien uwzgl

ędniać

uci

ążliwość szumu dla słuchacza.

• Uci

ążliwość szumu jest większa w paśmie średnich

cz

ęstotliwości (2-4 kHz), mniejsza dla niskich i wysokich

cz

ęstotliwości (wynika to z krzywych słyszenia).

• Aby uwzgl

ędnić to przy pomiarach szumu, należy użyć

odpowiednich filtrów wagowych (inna nazwa: filtry
psofometryczne).

• Wynik pomiaru przy u

życiu tych filtrów lepiej oddaje

uci

ążliwość szumu, zwłaszcza dla szumów

w

ąskopasmowych.

• Podaj

ąc wynik pomiaru należy podać też typ

charakterystyki wagowej.

Filtry wagowe do pomiarów szumu

•

Typowe charakterystyki filtrów wagowych:

– ANSI A

– ANSI C

– CCIR 468 (pomiar warto

ści quasi-szczytowej, nie rms)

Stosunek

sygna

łu do szumu

• Stosunek sygna

łu do szumu (SNR lub S/R – Signal to

Noise Ratio):

• stosunek pewnego poziomu sygna

łu do zmierzonego

poziomu szumu.

• Cz

ęściej: różnica między zmierzonym poziomem szumu

a poziomem referencyjnym (0 dBr), wyra

żona w dBr.

• Poziom referencyjny mo

że być:

– przyj

ęty arbitralnie,

– zmierzony dla sygna

łu testowego (najczęściej 1 kHz)

o ustalonym poziomie.

• Zmierzony stosunek sygna

łu do szumu określa się

cz

ęsto terminem: dynamika urządzenia.

Stosunek sygna

łu do szumu

• Sposób pomiaru poziomu referencyjnego:

– dla poziomu nominalnego urz

ądzenia,

– dla pe

łnego wysterowania urządzenia

(mog

ą wystąpić zniekształcenia!),

– dla maksymalnego poziomu, przy którym

wspó

łczynnik zniekształceń harmonicznych (THD+N)

nie przekracza ustalonej warto

ści (np. 1%).

• Po zmierzeniu poziomu referencyjnego:

– ustawia si

ę ten poziom jako 0 dBr,

– wy

łącza się sygnał testowy,

– dokonuje si

ę pomiaru poziomu szumu w dBr,

– warto

ść bezwzględna poziomu szumu oznacza SNR.

Pomiar zak

łóceń sieciowych

• Zak

łócenia sieciowe wynikają z wpływu częstotliwości

sieci zasilaj

ącej (50 Hz w Europie, 60 Hz w USA).

• Ocena wp

ływu zakłóceń – hum-to-hiss ratio:

– pomiar poziomu szumu w ca

łym paśmie

20 Hz – 20 kHz (hum)

– pomiar poziomu szumu w pa

śmie 400 Hz – 20 kHz

(usuwa si

ę składową podstawową zakłóceń

sieciowych
i jej dwie pierwsze harmoniczne) – hiss,

– ró

żnica tych dwóch pomiarów wyznacza hum-to-hiss

ratio – poziom szumów od zak

łóceń sieciowych

– w urz

ądzeniach dobrej klasy wartość ta powinna być

mniejsza od 1 dB.

Interpretacja poziomu szumu

• Przyk

ład nieprawidłowej specyfikacji:

– Poziom szumu: poni

żej -90 dB

• Nie wiemy: wzgl

ędem jakiego poziomu, w jakim paśmie,

czy by

ły użyte filtry wagowe, czy uwzględniono

zak

łócenia sieciowe.

• Przyk

ład poprawnej specyfikacji:

– Poziom szumu i zak

łóceń (hum and noise):

poni

żej -70 dBm (20 Hz – 20 kHz,

filtr wagowy ANSI C, sta

ły poziom sygnału)

• Interpretacja: im mniejszy poziom szumu (wi

ększy SNR),

tym lepiej.

Przes

łuch i separacja

• Przes

łuch i separacja dotyczą sytuacji, w której

d

źwięk jest przenoszony przez kilka kanałów.

• Przes

łuch (crosstalk) – przenikanie sygnału z

jednego kana

łu do drugiego.

• Je

żeli kanały przenoszą informacje związane ze

sob

ą, typowo lewy i prawy kanał sygnału

stereofonicznego, mówimy o separacji
(separation).

Pomiar przes

łuchu i separacji

– Metoda pomiaru przes

łuchu i separacji:

• na wej

ście kanału żródłowego podawany jest

testowy sygna

ł sinusoidalny o stałym poziomie,

• mierzony jest poziom V

S

na wyj

ściu kanału

źródłowego,

• na wej

ście kanału badanego nie jest podawany

żaden sygnał,

• mierzony jest sygna

ł V

R

na wyj

ściu kanału

badanego (po przetworzeniu przez filtr BP
nastrojony na cz

ęstotliwość generatora),

• przes

łuch (separacja) jest miarą stosunku V

R

/V

S

(najcz

ęściej wyrażany w decybelach).

Pomiar przes

łuchu i separacji

• Uk

ład do pomiaru przesłuchu i separacji

Pomiar przes

łuchu i separacji

• Wyniki pomiaru przes

łuchu i separacji w funkcji

cz

ęstotliwości sygnału testowego

Przes

łuch i separacja –

interpretacja

• Interpretacja warto

ści przesłuchu i separacji:

– mniejsza warto

ść oznacza lepszą separację

– warto

ść < –50 dB jest zwykle wystarczająca

(zalecane warto

ści poniżej –70 dB)

– przy dobrym odizolowaniu kana

łów można uzyskać

warto

ści rzędu –100 dB

– separacja kana

łów stereo (testy psychoakustyczne):

• w zakresie cz. 500 Hz – 2 kHz: do zachowania

prawid

łowego obrazu stereofonicznego wystarcza

separacja od –25 do –30 dB

• na kra

ńcach zakresu częstotliwości akustycznych

wystarcza gorsza separacja

Miernik zawarto

ści

harmonicznych PMZ - 12

Rola organów sterowania prac

ą przyrządu.

1. Wska

źnik włączenia sieci - sygnalizuje poprzez świecenie włączenie napięcia sieci.

2. SIE

Ć - włącznik napięcia sieci, klawisz wciśnięty - włączone napięcie sieci, klawisz

wyci

śnięty - wyłączone napięcie sieci.

3. Miernik wychy

łowy - wskazuje wartość współczynnika zniekształceń nieliniowych, poziom

wspó

łczynnika zniekształceń, wartość napięcia, poziomu napięcia i wartość częstotliwości

podstawowej.
4. Regulacja zera mechanicznego miernika wychy

łowego (3)

5. GP FILTR f > 1 kHz - wy

łącznik filtru, klawisz wciśnięty - pomiar zniekształceń odbywa się z

w

łączonym w obwód filtrem górnoprzepust.

6. Wej

ście - gniazdo BNC, służy do podania na wejście przyrządu, badanego sygnału.

7. Wyj

ście - gniazdo BNC, służy do przyłączenia oscyloskopu, za pomocą którego można

dokona

ć oceny jakościowej zawartości harmonicznych.

8. Prze

łącznik - służy do zmiany zakresu częstotliwości podstawowej.

9. Wska

źnik powyżej zakresu - sygnalizuje poprzez świecenie, że częstotliwość podstawowa

sygna

łu wejściowego jest większa od maksymalnej częstotliwości podzakresu ustawionego za

pomoc

ą przełącznika (8). Należy przełączyć przełącznik (8) zgodnie z kierunkiem wskaźnika.

10. Wska

źnik poniżej zakresu - sygnalizuje poprzez świecenie, że częstotliwość podstawowa

sygna

łu wejściowego jest mniejsza od minimalnej częstotliwości podzakresu ustawionego za

pomoc

ą przełącznika (8). Należy przełączyć przełącznik (8) zgodnie z kierunkiem wskaźnika.

11. Wska

źnik mV - świecenie wskaźnika oznacza, że przyrząd spełnia funkcję woltomierza a

warto

ść mierzonego napięcia jest poniżej 316 mV.

12. Wska

źnik % - świecenie wskaźnika oznacza, że przyrząd spełnia funkcję pomiaru

zniekszta

łceń nieliniowych.

13. Prze

łącznik - służy do wyboru zakresu pomiarowego współczynnika zniekształceń

nieliniowych oraz zakresu pomiarowego napi

ęcia dla napięcia wejściowego poniżej 316 mV.

14. Wska

źnik V - świecenie wskaźnika oznacza, że przyrząd spełnia funkcję woltomierza a

warto

ść napięcia mierzonego jest powyżej 316 mV.

15. Wska

źnik poniżej zakresu - świecenie wskaźnika oznacza, że napięcie sygnału

wej

ściowego jest mniejsze od minimalnego napięcia na ustawionym podzakresie przełącznika

(17). Nale

ży przełączyć przełącznik (17) zgodnie z kierunkiem wskaźnika.

16. Wska

źnik powyżej zakresu - świecenie wskaźnika oznacza, że napięcie sygnału

wej

ściowego jest większe od maksymalnego napięcia na ustawionym podzakresie

prze

łącznika (17). Należy przełączyć przełącznik (17) zgodnie z kierunkiem wskaźnika.

17. Prze

łącznik - służy do wyboru zakresu pomiarowego napięcia dla napięcia wejściowego

powy

żej 316 mV. Dla napięcia wejściowego poniżej 316 mV przełącznik (17) ustawić w

pozycji 1 V.
18. POMIAR - prze

łącznik służący do wyboru mierzonej funkcji.

% - wci

śnięcie klawisza, czyni przyrząd gotowym do pomiaru współczynnika zniekształceń

nieliniowych.

V - wci

śnięcie klawisza czyni przyrząd gotowym do pomiaru napięcia

Hz - wci

śnięcie klawisza czyni przyrząd gotowym do pomiaru częstotl.

%,V - jednoczesne wci

śnięcie klawisza % i V daje możliwość sprawdzenia poziomu

standaryzacji.

Przeznaczenie przyrz

ądu

Automatyczny miernik zniekszta

łceń nieliniowych jest przyrządem laboratoryjnym

przeznaczonym do bezpo

średniego pomiaru współczynnika zniekształceń nieliniowych

przebiegów napi

ęciowych, których częstotliwość podstawowa mieści się w zakresie 20 Hz -

20 kHz.

Czynno

ści ręczne przy pomiarze współczynnika zniekształceń nieliniowych ograniczone

zosta

ły do wyboru podzakresu zniekształceń, napięcia i częstotliwości. Przyrząd umożliwia

równie

ż pomiar napięcia i częstotliwości. Kierunek wyboru zakresu napięcia i częstotliwości

sygnalizowany jest wska

źnikami na diodach LED.

Dane techniczne

1. Pomiar wspó

łczynnika zniekształceń nieliniowych

Zakres cz

ęstotliwości podstawowej: 20 Hz - 20 kHz

Podzakresy cz

ęstotliwości podstawowej:

20 Hz - 200 Hz
200 Hz - 2 kHz
2 kHz - 20 kHz
Zakres cz

ęstotliwości harmonicznych: do 100 kHz

Zakresy pomiarowe wspó

łczynnika zniekształceń nieliniowych:

30%, 10%, 3%, 1%, 0,3%, 0,1 %

B

łąd pomiaru napięcia przy f = 1kHz: +/- 4%

B

łąd poziomu standaryzacji +/- 0,2 dB

Nierównomierno

ść charakterystyki częstotliwościowej poziomu standaryzacji w

stosunku do poziomu przy f = 1 kHz
20 Hz - 100 Hz - 0,6 dB
100 Hz - 40 kHz +/- 0,2 dB
40 kHz - 100 kHz +/- 0,6 dB
Maksymalne t

łumienie 2-giej harmonicznej w stosunku do poziomu odniesienia

przy cz

ęstotliwości podstawowej: +/- 0,5dB

T

łumienie częstotliwości podstawowej: > 80 dB

Zniekszta

łcenia własne:

20 Hz - 200 Hz < 0,035%
200 Hz - 20 kHz < 0,025%
Minimalne napi

ęcie wejściowe: 316 mV

Maksymalne napi

ęcie wejściowe: 300 V

Odczyt wspó

łczynnika zniekształceń: %, dB - miernik wychyłowy

Wyzwalanie pomiaru zniekszta

łceń: z automatyczną repetycją

Zasada dzia

łania

Zasada dzia

łania automatycznego miernika zniekształceń nieliniowych oparta jest na

pomiarze wspó

łczynnika zniekształceń wynikającego z definicji jako stosunek wartości

skutecznej napi

ęcia sygnału bez składowej podstawowej do sygnału całkowitego.

Przyrz

ąd umożliwia pomiar:

- zniekszta

łceń nieliniowych

- napi

ęcia wejściowego

- cz

ęstotliwości podstawowej

Wybór mierzonej funkcji odbywa si

ę za pomocą przełącznika P402. Przy pomiarze

zniekszta

łceń (wciśnięty klawisz % przełącznika P402, świeci się D406 wskaźnik %) tor

pomiaru zniekszta

łceń składa się z układu wejściowego wraz z dzielnikiem napięcia,

uk

ładu standaryzacji, wzmacniacza zaporowego WZ opartego na mostku Wiena oraz

wzmacniacza pomiarowego WP poprzedzanego dzielnikiem.
Obs

ługa przyrządu

1. Przygotowanie przyrz

ądu do pomiarów.

W celu przygotowania przyrz

ądu do pracy należy:

- klawisz wy

łącznika SIEĆ (2) ustawić w pozycji wyłączonej

- uziemi

ć przyrząd

- przy

łączyć przyrząd do sieci zasilającej za pomocą sznura sieciowego (19)

- wcisn

ąć klawisz SIEĆ (2)

Po 1 minucie od momentu w

łączenia, przyrząd jest gotów do pracy.

Pomiar zniekszta

łceń.

- prze

łącznik POMIAR (18) ustawić w pozycji %

- prze

łącznik %, mV (13) ustawić w pozycji 100%

- po

łączyć źródło badanego napięcia z gniazdem WEJśCIE (6) Jeżeli wskaźnik

zakresu 15 lub 16 sygnalizuje przez

świecenie niewłaściwy podzakres

prze

łącznika napięcia (17), należy zmienić podzakres przełącznika (17) zgodnie z

kierunkiem wska

źnika. Jeżeli wskaźnik zakresu 9 lub 10 sygnalizuje przez

świecenie niewłaściwy podzakres przełącznik częstotliwości (8), należy zmienić
podzakres prze

łącznika (8) zgodnie z kierunkiem wskaźnika.

- wskazanie miernika (3) b

ędzie maleć i jeżeli zmaleje do wychylenia 1/3 skali

miernika, nale

ży przełączyć przełącznik % (13) o jedną pozycję w prawo

- prze

łącznik (13) przełączać w prawo w kierunku zakresów o większej czułości aż

do ustalenia si

ę wskaźnika miernika (3)

- wynik pomiaru odczyta

ć w skali % miernika (3) przy uwzględnieniu zakresu

pomiaru okre

ślonego pozycją przełącznika (13)

- przy okre

ślaniu poziomu zniekształceń w dB wynik pomiaru odczytać w skali dB

miernika (3) przy uwzgl

ędnieniu zakresu pomiaru określonego pozycją

prze

łącznika (13)