Главная страница  Градуировка гидрофонов 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [ 56 ] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118]

установившегося сигнала основной частоты fo и сигнала, равного сумме сигналов с боковыми частотами, получаются периодические импульсы. Выделение с помош[ью строб-импульса средней части импульса позволяет устранить боковые частоты и скорректировать сдвиг пиковой частоты.

Генератор

Усиштелъ

МпВуяятор

-<-

Усилитель

-АЛЛ1

Излучатель

Самописец

Cmpai.

прие\

Чируе-

олок

fHUKa

Усилитель

Гидрофан

Рис. 3.36. Типичные формы сигналов в пяти различных точках измерительной

установки.

Типичные импульсы в пяти точках измерительной установки показаны на рис. 3.36.

Из рис. 3.33 и 3.37 может показаться, что ошибки, обусловленные большими амплитудами частотных составляюпих в боковых полосах, можно устранить с помогцью фильтров. Для этого после устранения интерферируюш[их сигналов с .помощью стробирования в приемном тракте им.пульс можно пропустить через фильтр с центральной частотой fo и с достаточно узкой полосой, для того чтобы исключить или по крайней мере ослабить боковые частоты. Теоретически из рис. 3.37 следует, что (в) - (б) = (с), т. е. импульсный сигнал можно преобразовать снова в непрерывный! К сожалению, это возможно лишь теоретически. Узкополосные фильтры имеют высокие добротности



Q И во многих отношениях ведут себя как сильно резонансные преобразователи. Некоторые типы фильтров действительно яв- ляются резонансными преобразователями. Когда Q велико, время переходного процесса, показанное на рис. 3.31, намного

Противпполож/ ные фазы \


JVpAf

Переходный \ процесс

Рис. 3.37. Установившийся непрерывный сигнал (а) с частотой fa складывается с сигналом (б), состоящим из суммы всех боковых частот, в результате чего получается последовательность импульсов (е). (а)(б) = (е).

0,070г-

0,035 -

-0.035 -

-0,070 -


2 3 5 е 7 8 Время в единицах 1/еОс = 1Б,7мс

Рис. 3.38. Нарастание амплитуды повторяющихся импульсов до квазиустано-вившегося состояния (последнее показано пунктиром) в цепи с Q=343. х~ = 1 МС, Г=1/60 с. По оси ординат нанесено отношение амплитуд повторяющихся импульсов к амплитуде непрерывного сигнала.

больше, чем т и Г. В таких случаях фильтр не передает установившийся сигнал с частотой /о и с амплитудой, равной амплитуде импульса на входе.



3.9. Измерение больших сигналов 175

Это иллюстрирует рис. 3.38. Амплитуда сигнала за время х возрастает только до малой доли установившегося значения, и после этого импульс обрывается. Амплитуда медленно спадает. Через Т секунд второй импульс увеличивает амплитуду, но опять-таки только на малую величину, а потом импульс снова кончается. Амплитуда спадает, но с большей скоростью, чем после первого импульса. Этот процесс продолжается до тех пор, пока увеличение сигнала за время х не станет равным уменьшению его за время Т - х. При этом достигается квазиустано-вившееся состояние с амплитудой, составляющей лишь малую долю амплитуды истинного установившегося значения.

Отношение т/Г, выраженное в процентах, называется коэффициентом заполнения и характеризует время, в течение которого преобразователь возбуждается. Он становится важным параметром, когда преобразователи возбуждаются с высокими уровнями мощности, поскольку ограничения по мощности для преобразователей определяются! средней мощностью за период времени, больший длительности импульса. Например, преобразователь с максимальной допустимой мощностью 1 кВт в непрерывном режиме при отсутствии других ограничений может работать на входной мощности 10 кВт при т/Г=10%-

3.9. ИЗМЕРЕНИЕ БОЛЬШИХ СИГНАЛОВ

Некоторые излучатели намеренно используются при уровнях сигналов, превосходящих диапазон их линейности. В результате получается искаженный выходной сигнал, содержащий гармонические составляющие, что математически описывается уравнением (3.22). С гармоническими искажениями здесь смиряются, поскольку основной задачей является получение большого выходного сигнала. Такие преобразователи следует оценивать при конкретных уровнях сигнала, на которых он будет практически использоваться. В формулировке общепринятого определения чувствительности, импеданса и других величин предполагается, что преобразователь линеен.. При измерениях за пределами диапазона линейности эти общепринятые понятия, строго говоря, неприменимы, но тем не менее ими пользуются. При таком использовании необходимо уточнять режим и указывать напряжения или силу тока, при которых сделаны измерения. Эти измерения относятся только к основной частоте, поэтому нужно дать также некоторую оценку степени искажения формы сигнала или спектрального содержания гармоник.

Мощные непрерывные сигналы можно ослабить, отфильтровать гармонические составляющие и после этого проводить измерения с помощью обычных методов и приборов. Однако мощные нелинейные преобразователи почти всегда возбуждаются




[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [ 56 ] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118]

0.0238