Особенности метрологического обеспечения средств измерений коэффициента гармоник на цифровой основе

С.В. Безденежных

ФГУП «ВНИИФТРИ», Менделеево, Московская обл.
bsv@vniiftri.ru

«Альманах современной метрологии» № 2 (18) 2019, стр. 192–213

Статья в полном объеме (PDF)

УДК 621.317.61 

Обосновывается необходимость использования цифровой обработки при сложной обработке сигналов. Анализ геофизических данных был одним из первых примеров обработки сигналов цифровыми методами.
Даётся ссылка на литературные источники, где рассматриваются различные алгоритмы обработки цифровых кодов мгновенных значений исследуемого сигнала для определения коэффициента гармоник и их погрешности. Приводится подробное описание аналого-цифрового преобразования с приведением обобщённой схемы работы АЦП.
В работе сообщается о существовании различных вариантов цифрового синтеза сигналов, при этом уделяется основное внимание технологии прямого цифрового синтеза (DDS).
В заключение сообщается о создании во ФГУП «ВНИИФТРИ» на цифровой основе Государственного первичного эталона единицы коэффициента гармоник в диапазоне (0,001…100) % для сигналов с основной гармоникой в диапазоне частот (10…200 000) Гц (ГЭТ 188-2010), приводятся его основные характеристики.

Ключевые слова: обработка сигналов, цифровые методы, алгоритмы обработки цифровых кодов значений сигнала, уровни гармоник, прямой цифровой синтез, государственный первичный эталон.

Цитируемая литература

1. Петров Н.Б. Некоторые погрешности аналого-цифрового измерения нелинейных искажений // Измерительная техника. 1979. № 5. С. 51.

2. Минц М.Я., Чинков В.Н. Оценка погрешности дискретизации цифровых измерительных приборов, основанных на цифровой обработке мгновенных значений сигналов // Метрология. 1987. № 11. С. 43–49.

3. Минц М.Я., Чинков В.Н. Микропроцессорные измерители нелинейных искажений: алгоритмы цифровой обработки измерительного сигнала и оценка погрешностей // Измерительная техника. 1995. № 4. С. 56–59.

4. Минин В.И., Чулин С.Л. Искажения в спектральной области при цифровом представлении гармонического сигнала // Радиотехника. 1994. № 12. С. 51–52.

5. Альтман Е.А., Елизаров Д.А. Исследование методов определения частоты одно тонального сигнала // Известия Транссиба. 2010. № 4. С. 103–111.

6. Белецкая C.Ю., Гнездилов Д.С., Крыжко И.Б., Токарев А.Б. Измерение частоты гармонического сигнала методом сравнения с эталонами // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2014. № 1. Т. 10.

7. Ren J., Kezunovic M. An improved Fourier method for power system frequency estimation / Conference: North American Power Symposium (NAPS). 2011.

8. Chen X., Zhang Y. Detection and Analysis of Power System Harmonics Based on FPGA / Wireless Communications and Applications: First International Conference, ICWCA. 2011.

9. Harris F.J. On the use of windows for harmonic analysis with the Discrete Fourier // Transform Proceedings of the IEEE. January 1978. V. 66. No 1. P. 51–83.

10. Марпл-мл. С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения: пер. с англ. М.: Мир, 1990. 584 с.

11. Глинченко А.С. Цифровая обработка сигналов: учеб. пособие: в 2 ч. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2001.

12. Ридико Л.И. DDS: прямой цифровой синтез частоты // Компоненты и технологии. 2001. № 7. С. 50–54.

13. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Радио и связь, 1986.

14. Tierney J., Rader C.M., Gold B. A Digital Frequency Synthesizer // IEEE Transaction of Audio Electroacoustics. 1971. P. 48–57.

15. Зайцев Г.В. Влияние джиттера тактовой частоты на характеристики аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей // Цифровая обработка сигналов. 2010. № 1. С. 31–37.

16. Платонов Ф.А., Ахромеева Е.О., Бабарыкин В.А., Пругло А.В., Безденежных С.В., Каминский О.В., Стальнова К.А. // Измерительная техника. 2016. № 3. С. 3–6.

Статья в полном объеме в Научной электронной библиотеке eLIBRARY.
Оформить подписку и купить печатные номера журнала у издателя.