Приложение Б (справочное). Проверка работы в режиме стационарной системы с помощью экспоненциальной развертки. Пример

Приложение Б
(справочное)

Проверка работы в режиме стационарной системы с помощью экспоненциальной развертки. Пример

Б.1 Общие положения

Данный пример показывает, как можно использовать экспоненциальную развертку для проверки работы в режиме стационарной системы. Предполагается, что испытание надо провести для набора третьоктавных полосовых фильтров в диапазоне от 6,3 Гц до 20 кГц. Фильтры являются частью интегрирующего усредняющего шумомера, а для считывания усредненного выходного уровня используют показывающее устройство шумомера.

Б.2 Пример

Б.2.1 Испытательный сигнал поступает от генератора сигналов с поверенными рабочими характеристиками. Выход генератора подсоединяют к входу фильтра. Генератор настроен на выдачу напряжения 1 В с частотой 1 кГц. Шумомер/фильтр находится в опорном диапазоне уровней. Чувствительность шумомера отрегулирована так, чтобы отображать на приборе 120 дБ при этом входном сигнале в соответствии с предполагаемыми рекомендациями изготовителя. В таком случае шумомер отображает уровни сигнала в децибелах относительно 1 мкВ. Верхняя граница опорного диапазона уровней предполагается равной 130 дБ. Развертка должна осуществляться на 3 дБ ниже этого уровня, то есть при 127 дБ относительно 1 мкВ.

Б.2.2 Генератор сигнала настраивают в режим развертки частоты от 0,01 Гц до 1 МГц с амплитудой, соответствующей требуемому уровню 127 дБ. Это соответствует диапазону развертки в 8 декад. Требуемая скорость развертки составляет от 2 до 5 с на декаду. Если время развертки будет равным 30 с, то этому будет соответствовать скорость 3,75 с на декаду. Генератор сигнала позволяет запускать развертку вручную. Перед запуском развертки генератор выдает сигнал частоты, которая выбрана в качестве стартовой частоты. Когда развертка завершается, частота мгновенно возвращается к стартовому значению. Это может вызвать отклонение измеренного уровня, если переходный процесс, связанный с возвратом частоты, включен в интервал усреднения.

Б.2.3 Время развертки генератора и время усреднения шумомера устанавливают равными 30 с. Затем развертку запускают вручную примерно через 0,5-1,5 с после запуска процесса усреднения в шумомере. Поэтому усреднение заканчивается до окончания развертки на тот же самый промежуток времени. Следовательно, частота сигнала-развертки в момент окончания усреднения будет в диапазоне от 398 до 736 кГц, что значительно выше верхней граничной частоты 22,39 кГц для фильтра с наибольшей центральной частотой, а также выше частоты, на которой затухание составляет не менее 55 дБ. Переходный процесс, связанный с возвратом частоты сигнала в стартовое значение, будет при таких настройках за пределами интервала усреднения.

Б.2.4 Ожидаемый выходной уровень L _C можно рассчитать по формуле (17) ГОСТ Р 70024.1-2022.

,

(Б.1)

где L _in = 127 дБ относительно 1 мкВ;

A _ref = 0 дБ.

Отношение времени развертки к времени усреднения:

.

(Б.2)

Отношение верхней и нижней частот полосы пропускания третьоктавного фильтра:

.

(Б.3)

Отношение конечной и начальной частоты развертки:

.

(Б.4)

Это дает следующее значение L _C:

.

(Б.5)

Б.2.5 Разность между измеренным выходным уровнем и рассчитанным выше уровнем L _C рассматривается как отклонение при проверке работы в режиме стационарной системы и должна находиться в пределах допуска, указанных в 5.14 ГОСТ Р 70024.1-2022, для того чтобы можно было заявить режим стационарной системы для фильтра.

Б.2.6 Третьоктавный фильтр с наименьшей центральной частотой будет иметь самую длительную импульсную характеристику. Процесс усреднения завершится в промежутке от 18 до 20 с после того, как развертка пройдет через наименьшую центральную частоту, 6,3 Гц. Как правило, влияние импульсной характеристики этого фильтра при завершении усреднения будет очень маленьким. Если это не так, то в испытание следует внести изменение.