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

Приложение Б
(справочное)

Проверка работы фильтров 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 следует провести для набора третьоктавных полосовых фильтров в диапазоне от 6,3 Гц до 20 кГц. Фильтры являются частью интегрирующего усредняющего шумомера. Для считывания усредненного выходного уровня используют показывающее устройство шумомера.

Б.2 Пример

Б.2.1 Испытательный сигнал поступает от генератора сигналов с подтвержденными 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 приблизительно 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 допускается рассчитывать 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)

Получаем 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 данное условие не выполнено, то в испытание следует внести изменение.