專利名稱：諧波分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是直接用應(yīng)于信號(hào)的頻譜分析這一領(lǐng)域儀器。
頻譜分析是“信號(hào)與結(jié)性系統(tǒng)”課所要講授的主要內(nèi)容之一，而頻譜的測(cè)量一般需用頻譜分析儀，波形分析儀或選頻電平表等，而這些儀表由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作不便，價(jià)格很貴(一般都在萬元以上)，維修不便等條件的限制，對(duì)于大多數(shù)院校來講，要想給學(xué)生籌備測(cè)量頻譜的實(shí)驗(yàn)而購(gòu)置一、二十臺(tái)這類的儀表，從使用方面和經(jīng)濟(jì)角度來講是十分困難的；這種儀表只是為測(cè)量頻譜而用，院校中要想給學(xué)生開此實(shí)驗(yàn)每學(xué)年每班也僅用這種儀表一、二次，況且本科生做實(shí)驗(yàn)也不易使用結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，功能十分齊全的儀表。
本實(shí)用新型是要提供一種解決以上各條件限制的儀器，并且還能有效地對(duì)給定信號(hào)的頻譜進(jìn)行測(cè)量分析。
測(cè)量信號(hào)的頻譜一般有兩種方法。第一種方法的原理是利用外差法，選出其各次諧波的幅度，現(xiàn)有的儀表都是利用這種方法制成的。再一種方法就是利用帶通濾波器進(jìn)行選頻，本實(shí)用新型就是利用這種方法研制成的，它是由四組琴鍵開關(guān)，二十七個(gè)帶通濾波器單元，±15V直流穩(wěn)壓電源及外殼組成；通過此儀器再接到顯示裝置上，如示波器，毫伏表，可以觀測(cè)到各次諧波的波形，頻率及幅度；雖然此實(shí)用新型有些局限性，但其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低(成本400元)，操作方便，不易損壞，容易維修，很適于高校及科研部門使用。
本實(shí)用新型可以借助于顯示裝置對(duì)100Hz、500Hz、1KHz的方波，三角波，脈沖等信號(hào)從基波到九次諧波進(jìn)行測(cè)量；也可以根據(jù)用戶的需要進(jìn)行調(diào)整，對(duì)50Hz～1500Hz內(nèi)的任意三種頻率的信號(hào)進(jìn)行九次以下諧波的測(cè)量；其誤差在±1％以內(nèi)。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)附圖。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特征它包括一組三鍵雙路互鎖式琴鍵開關(guān)，即為圖1中K0，用K0選擇測(cè)量某一頻率的信號(hào)；而它的每一個(gè)鍵都有兩個(gè)聯(lián)動(dòng)的開關(guān)，即可同時(shí)接通或斷開兩路，通過K0分別接通三組九鍵雙路互鎖式琴鍵開關(guān)K1、K2和K3，用它們選擇所測(cè)信號(hào)的諧波次數(shù)；即用K1選擇100Hz信號(hào)從基波－9次諧波的諧波次數(shù)，用K2選擇500Hz信號(hào)從基波－9次諧波的諧波次數(shù)，用K3選擇1KHz信號(hào)從基波－9次諧波的諧波次數(shù)，其中K1、K2、K3的每一個(gè)鍵也都是有兩個(gè)聯(lián)動(dòng)的開關(guān)，再通過K1、K2和K3分別接通二十七個(gè)帶通濾波器單元，即圖1中的1－27，由K1分別控制1－9帶通濾波器單元，由K2分別控制10－18帶通濾波器單元，由K3分別控制19－27帶通濾波器單元，用K0、K1、K2、K3可以分級(jí)分別將本儀器的輸入和輸出端與某一個(gè)帶通濾波器單元的輸入和輸出同時(shí)接通。而所述的這些帶通濾波器單元只能通過自己所對(duì)應(yīng)的諧波分量。
本實(shí)用新型中的所用帶通濾波器單元都是由二階雙二次型帶通濾波器組成，而此二階雙二次型帶通濾波器是由集成運(yùn)算放大器芯片及相應(yīng)的電阻、電容、電位器組成，調(diào)節(jié)電路中的中位器可改變帶通濾波器的中心頻率或增益。
本實(shí)用新型的工作原理，將所要分析4的信號(hào)由本儀器的輸入插座送入，并將輸出接到示波器或毫伏表，然后將開關(guān)K0中對(duì)應(yīng)輸入信號(hào)頻率的那個(gè)鍵按下，如輸入一個(gè)100Hz的信號(hào)，則將K0的第一個(gè)鍵按下，這樣就將輸入信號(hào)與K1的公共端接通，再由K1選擇所要測(cè)的諧波次數(shù)，若將K1的第一個(gè)鍵按下，則在示波器上就顯示出100Hz信號(hào)的基波波形，并在示波器上可測(cè)出此波形的頻率和峰一峰值，而在毫伏表上可顯示出其效值，若將K1的第二個(gè)鍵按下，則可對(duì)100Hz信號(hào)的二次諧波進(jìn)行觀測(cè)，依次類推。同理，若將K0的第二個(gè)鍵或第三個(gè)鍵按下，則可用K2或K3進(jìn)行選擇，對(duì)500Hz或1KHz信號(hào)的1－9次諧進(jìn)行觀測(cè)。
權(quán)利要求1.一種諧波分析儀，其特征是它包括一組三鍵雙路互鎖式琴鍵開關(guān)K0，用它來選擇被測(cè)信號(hào)的頻率，而它的每一個(gè)鍵都有兩個(gè)聯(lián)動(dòng)的開關(guān)，即可同時(shí)接通或斷開兩路，通過K0分別接到三組九鍵雙路互鎖式琴鍵開關(guān)K1、K2、K3，用它們可以分別選擇100Hz、500Hz、1KHz信號(hào)的基波-9次諧波分量，而它們的每一個(gè)鍵也都是有兩個(gè)聯(lián)動(dòng)的開關(guān)，由K1、K2、K3分別接到帶通濾波器單元1-9、10-18、19-27，用K0、K1、K2、K3可以分級(jí)分別將本儀器的輸入和輸出端與某一個(gè)帶通濾波器單元的輸入和輸出同時(shí)接通；本儀器還包括±15V直流穩(wěn)壓電源和外殼，通過此儀器接到顯示裝置(如示波器、毫伏表)，能觀察及測(cè)量100Hz、500Hz、1KHz的方波，三角波，脈沖等信號(hào)從基波-9次諧波的波形及電壓有效值，它是利用帶通濾波器進(jìn)行選頻來分析信號(hào)的頻譜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧波分析儀，其特征是內(nèi)部的每個(gè)帶通濾波器單元都是由二階雙二次型帶通濾波器組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的諧波分析儀，其特征是所述的二階雙二次型帶通濾波順是由集成運(yùn)算放大器芯片及相應(yīng)的電阻，電容和電位器組成。
專利摘要一種諧波分析儀，它包括一組三鍵雙路互鎖式琴鍵開關(guān)K
文檔編號(hào)G01R23/16GK2082421SQ9120339
公開日1991年8月7日 申請(qǐng)日期1991年3月12日 優(yōu)先權(quán)日1991年3月12日
發(fā)明者王海, 王野平 申請(qǐng)人:王海, 王野平