Калибратор показателей качества электроэнергии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.01, кандидат технических наук Коровина, Ольга Алексеевна

• Коровина, Ольга Алексеевна
• кандидат технических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат технических наук Коровина, Ольга Алексеевна

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОРНАЯ ЧАСТЬ.

7.1 Показатели качества электроэнергии воспроизводимого сетевого напряжения.

1.2. Методы воспроизведения ПКЭ.

1.3. Перспективные структуры калибратора ПКЭ.

1.4. Выводы. Постановка задач.

2. МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КАЛИБРАТОРА ПКЭ.

2.1. Требования к параметрам воспроизводимого напряжения.

2.2. Анализ метрологических характеристик промышленно выпускаемых калибраторов ПКЭ.

2.3. Выводы.

3. ПРЯМОЙ ЦИФРОВОЙ СИНТЕЗ СИГНАЛА КАК ОСНОВА ПОСТРОЕНИЯ КАЛИБРАТОРА ПКЭ.

3.1. Структуры ООЭ-синтезатора.

3.2. Методическая погрешность.

3.3. Требования к фильтру нижних частот.

3.4. Способы регулирования частоты сигнала.

3.4.1. Регулирование частоты сигнала изменением кода частоты аккумулятора фазы.

3.4.2. Регулирование частоты сигнала изменением числа отсчётов в ЗУ.

3.4.3. Регулирование частоты сигнала делением опорной частоты ЦАП на варьируемый коэффициент.

3.4.4. Регулирование частоты сигнала изменением опорной частоты фазовой автоподстройкой.

3.4.5. Регулирование частоты сигнала изменением частоты опорного Ойв-генератора.

3.5. Способы воспроизведения фликера и интергармоник.

3.6. Выводы.

4. НЕИДЕАЛЬНОСТЬ ЦАП КАК ИСТОЧНИК ИСКАЖЕНИЯ СПЕКТРА

4.1. Искажения спектра сигнала из-за конечной разрядности ЦАП.

4.2. Искажения спектра сигнала из-за нелинейности функции преобразования ЦАП.

4.3. Искажение спектра сигнала из-за ложных выбросов и импульсов сквозного цифрового проникновения ЦАП.

4.4. Анализ быстродействия ЦАП.

4.5. Оценка суммарных искажений спектра из-за неидеальности цифроаналогового преобразователя.

4.6. Выводы.

5. УСИЛИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ.

5.1. Требования к основным метрологическим характеристикам усилителя напряжения.

5.2. Построение усилителя напряжения.

5.3. Выводы.

6. КОРРЕКЦИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОГРЕШНОСТЕЙ КАЛИБРАТОРА ПКЭ.

6.1. Коррекция систематических погрешностей, найденных расчётным путём.

6.2. Проведение коррекции погрешностей, найденных экспериментальным путем.

6.3. Моделирование погрешностей преобразования цифрового сигнала в напряжение.

6.4. Моделирование коррекции систематических погрешностей калибратора ПКЭ, найденных расчётным путём.

6.6. Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Калибратор показателей качества электроэнергии»

Актуальность работы. Согласно постановлению Правительства РФ №1013 от 13.08.1997 г. электроэнергия является товаром, который характеризуется качеством. Поскольку электроэнергия - это товар, то её качество - это вопрос экономический. Показатели качества электроэнергии (ПКЭ) и точность их измерения установлены ГОСТ 13109-97 [1] и международным стандартом МЭК 61000-04-30. При измерении ПКЭ применяются специализированные средства измерений (СИ). Для поверки СИ ПКЭ необходим специализированный калибратор. Выпускаемые промышленностью калибраторы предназначены для воспроизведения широкого ряда ПКЭ, включающего в себя параметры фазных напряжений сети, токов и мощности. Однако с точки зрения потребителя электроэнергии, наибольший интерес представляет качество именно напряжения. Из-за своей многофункциональности существующие калибраторы дорогие, их цена составляет от 7000 $ (калибратор «ЭНЕРГОФОРМА 3.3») до 64000 $ (однока-нальный калибратор «FLUKE 6100А», для получения трёхфазной системы необходимо три блока) и имеют внушительные массу (от 10 кг до 30 кг) и габариты. В настоящее время на поверочные средства СИ ПКЭ стандартов нет. Поэтому требования к их метрологическим характеристикам (MX) следует формировать исходя из стандартизованной точности измерения ПКЭ и общих требований к точности поверочных средств. Все ПКЭ, определённые стандартами, зависят либо от действующих значений гармоник сигнала, либо от его частоты, либо от начальной фазы и действующего значения первой гармоники сигнала. Поэтому задача точного воспроизведения ПКЭ сводится к задаче точного воспроизведения отмеченных параметров сетевого напряжения. У калибраторов ПКЭ, выпускаемых промышленно, MX не являются удовлетворительными в полном объёме. Например, на калибраторы «ЭНЕРГО-ФОРМА 3.3» и «FLUKE 6100А» не нормируются диапазон и точность воспроизведения коэффициентов несимметрии напряжений, а калибраторы «ПАРМА ГС8.031» и «РЕСУРС-К2» имеют неудовлетворительную точность воспроизведения этих ПКЭ.

Таким образом, на рынке отсутствуют доступные средства с полностью удовлетворительными MX, позволяющие производить поверку СИПКЭ при их серийном производстве и эксплуатации, что является препятствием для широкого распространения СИ ПКЭ.

Поэтому актуальной является работа по созданию доступного и удобного в эксплуатации трёхфазного калибратора ПКЭ, ориентированного на напряжение, имеющего полностью удовлетворительные MX.

Исследование темы в научной литературе. По темам, связанным непосредственно с разработкой калибратора ПКЭ, проводились исследования разными авторами. В [11] описывается метод моделирования несимметрии трёхфазной системы путём суммирования отдельно сформированных высокостабильной симметричной системы номинальных напряжений U'a, U'b, U'c и дополнительной системы напряжений U"A, U"b, U"c. Также известен метод воспроизведения сетевого напряжения путём суммирования аналоговых синусоидальных сигналов с изменяющимися во времени действующими значениями. Ограниченные функциональные возможности этих методов делают их непригодными для построения калибратора ПКЭ.

Из литературы [2 - 5, 7] известно, что для реализации калибраторов ПКЭ применяется прямой цифровой синтез напряжения (DDS, от англ. Direct Digital Synthesis). Кратко принцип действия DDS можно описать так: аккумулятор фазы либо счётчик, вырабатывает адрес, в соответствии с которым из запоминающего устройства считывается код сигнала, который затем преобразуется цифроаналоговым преобразователем (ЦАП) в значение напряжения. Далее напряжение фильтруется и усиливается. Применение DDS-метода порождает задачу выбора метода регулирования частоты сигнала и задачу учёта влияния на точность воспроизводимых ПКЭ усечения кода аккумулятора фазы, неидеальности ЦАП и усилителя напряжения. Рассмотрение влияния усечения кода АФ на искажения спектра синусоидального напряжения, синтезируемого DDS-методом, в литературе имеется [13, 30]. Однако рассмотрение влияния усечения кода АФ на нестабильность периода (джиттер) и искажения спектра воспроизводимого напряжения для случая, когда ОБЗ-синтезатор применяется в качестве генератора опорной частоты ЦАП, в литературе отсутствует.

В современной литературе по ВБЭ-синтезаторам рассматривается влияние неидеальности ЦАП на их характеристики. Известно, что конечное число разрядов ЦАП приводит к появлению шума квантования, который оценивается действующим значением напряжения шума в полосе частот сигнала [13, 30]. В литературе [18, 22 - 24] также рассматриваются выбросы на выходе ЦАП (ложные выбросы и импульсы сквозного цифрового проникновения): описаны причины их возникновения [18] и способы нормирования их площади [22 - 24]. Однако искажения спектра сигнала, обусловленные указанными неидеально-стями ЦАП, не рассматриваются. Нелинейность функции преобразования ЦАП принято характеризовать параметрами ЯР/Ж, ТНП, ШЬ [18-21], первые два из которых характеризуют искажения спектра, но иногда не нормируются. Поэтому возникает задача оценить гармонические искажения ЦАП по ШЬ.

Из литературных источников [36] известно, что источниками нелинейности усилителя напряжения (УН) являются нелинейность его каскадов и саморазогрев резисторов цепи обратной связи. Необходимо найти количественные оценки влияния указанных факторов на характеристики калибратора ПКЭ.

Известно, что одни систематические погрешности калибратора ПКЭ могут быть найдены расчётным путём и скорректированы введением поправочных коэффициентов. Другие систематические погрешности - это систематические погрешности, определение которых требует проведения ряда измерений. Эти погрешности могут быть найдены экспериментальным путём и тоже скорректированы введением поправочных коэффициентов [63]. Возникает задача по разработке методики проведения коррекции систематических погрешностей калибратора ПКЭ, найденных расчётным и экспериментальным путём.

Вопросам разработки калибраторов ПКЭ и анализу БОБ-синтезаторов посвящены работы следующих российских и зарубежных авторов: Таранов С. Г., Мирфайзиев О. М., Торосян А. и Вилсон А., Николас Х.Т., Кестер В. и др.

Несмотря на то, что по теме опубликованы некоторые работы, отдельные задачи остаются неисследованными, что препятствует появлению калибратора ПКЭ, соответствующего в полном объёме требованиям, предъявляемым к нему как к поверочному средству. Такими задачами являются: формирование требований к МХ калибратора ПКЭ; классификация способов регулирования частоты в БОБ-синтезаторах и выбор наиболее перспективного из них; анализ искажений спектра воспроизводимого напряжения, обусловленных неидеальностью ЦАП и нелинейностью УН; разработка методики коррекции систематических погрешностей калибратора ПКЭ, найденных расчётным и экспериментальным путём.

Цель работы - разработка калибратора ПКЭ, ориентированного на воспроизведение сетевого напряжения, и исследование его погрешностей для более полного удовлетворения требований к метрологическим характеристикам калибратора как к поверочному средству СИ ПКЭ.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Формирование требований к метрологическим характеристикам калибратора ПКЭ исходя из стандартизованной точности измерения ПКЭ и общих требований к точности поверочных средств.

2. Классификация способов регулирования частоты в ОБВ-синтезаторах для обоснованного выбора наиболее перспективного способа регулирования частоты выходного напряжения и соответствующей структуры ЭОЗ-синтезатора.

3. Определение искажений спектра напряжения, воспроизводимого калибратором ПКЭ, обусловленных неидеальностью ЦАП: конечное число разрядов, нелинейность функции преобразования, ложные выбросы и импульсы сквозного цифрового проникновения.

4. Нахождение влияния нелинейности усилителя напряжения на искажение спектра сигнала. Определение требований к основным метрологическим характеристикам усилителя напряжения и его построение.

5. Разработка методики коррекции систематических погрешностей калибратора ПКЭ и проведение имитационного моделирования погрешностей калибратора ГЖЭ с целью проверки правильности расчётов и сделанных выводов.

Методы исследования. При выполнении работы использовались методы теории измерений и теории линейных электрических цепей. При исследовании применен математический аппарат интегрального исчисления, спектрального анализа и цифровой обработки сигналов. Экспериментальные исследования выполнены при помощи математического моделирования на компьютере. Научная новизна. Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Получено аналитическое выражение, связывающее погрешность воспроизведения фазы напряжения с погрешностями воспроизведения коэффициентов несимметрии и действующего значения напряжения.

2. Предложена классификация способов регулирования частоты в ООБ-синтезаторах, при помощи которой найдена перспективная структура ОВБ-синтезатора для калибратора ПКЭ, обеспечивающая требуемые характеристики при сниженной ёмкости запоминающего устройства.

3. Получены аналитические выражения, позволяющие оценить искажения спектра, обусловленные конечным числом разрядов ЦАП, его выбросами и нелинейностью его функции преобразования.

4т Предложена методика коррекции систематических погрешностей калибратора ПКЭ, найденных расчётным и экспериментальным путём.

Практическая значимость работы. Основные результаты работы, имеющие практическую ценность, заключаются в следующем:

1. Выработаны требования к метрологическим характеристикам калибратора ПКЭ.

2. Разработан ООЗ-синтезатор для калибратора ПКЭ, обеспечивающий наименьшие искажения спектра сигнала и ёмкость запоминающего устройства при сохранении высокого разрешения по частоте.

3. Получены аналитические выражения и разработано имитационное моделирование, позволяющие на этапе проектирования оценить искажения спектра воспроизводимого напряжения из-за неидеальности основных функциональных узлов калибратора ПКЭ: ЦАП, фильтра нижних частот, усилителя напряжения. Даны практические рекомендации по выбору параметров этих узлов.

4. В результате исследования искажений спектра выходного напряжения калибратора ПКЭ, обусловленных нелинейностью УН из-за саморазогрева резистора, включенного между выходом и инвертирующим входом усилителя, выдвинуты требования к номинальной мощности рассеивания резистора.

5. Разработана методика коррекции систематических погрешностей калибратора ПКЭ, найденных расчётным и экспериментальным путём.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на Международных научно-технических конференциях по информационным средствам и технологиям, (г. Москва, 2005 - 2006 гг.), на Тринадцатой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов, (г. Москва, 2007г.).

Достоверность полученных результатов подтверждается совпадением в контрольных точках результатов аналитического и имитационного моделирования паразитных гармоник, обусловленных нелинейностью функции преобразования ЦАП, ложными выбросами ЦАП, конечной разрядностью ЦАП. Положения, выносимые на защиту

1. Аналитическое выражение, связывающее погрешность воспроизведения фазы основной гармоники напряжения с погрешностями воспроизведения коэффициентов несимметрии и действующего значения напряжения.

2. Структура БОЗ-синтезатора для калибратора ПКЭ, обеспечивающая наименьшие искажения спектра сигнала и ёмкость запоминающего устройства при сохранении высокого разрешения по частоте.

3. Оценка искажений спектра воспроизводимого напряжения, обусловленных неидеальностью ЦАП: конечное число разрядов, нелинейность функции преобразования, ложные выбросы и импульсы сквозного цифрового проникновения.

4. Методика коррекции систематических погрешностей калибратора ПКЭ, найденных расчётным и экспериментальным путём.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ, в том числе 1 статья в издании, рекомендованном ВАК РФ. Все результаты, выносимые на защиту, получены лично автором диссертации. Научному руководителю - A.A. Шатохину - принадлежат идеи и постановка задач.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, приложений, библиографического списка, включающего 65 источников. Основная часть работы изложена на 171 странице, содержит 66 рисунков и 20 таблиц.

Заключение диссертации по теме «Приборы и методы измерения по видам измерений», Коровина, Ольга Алексеевна

6.6. Выводы

1) В разделах 6.1 и 6.2 предложена методика проведения коррекции систематических погрешностей, найденных расчётным и экспериментальным путём.

2) Компенсация систематических погрешностей, найденных расчётным путём, позволяет исключить систематические погрешности воспроизведения действующих значений гармоник сигнала, вносимые ступенчатым восстановлением и спадом АЧХ фильтра и усилителя напряжения. А также позволяет исключить систематические погрешности воспроизведения фаз гармоник сигнала, вносимые ступенчатым восстановлением, фильтром и усилителем напряжения.

3) Коррекция систематических погрешностей, найденных экспериментальным путём, осуществляет компенсацию систематических погрешностей, обусловленных допусками элементов функциональных узлов трактов калибратора. Это позволяет осуществить: подстройку частоты генератора опорной частоты на основе ОЭЗ-синтезатора; коррекцию постоянной составляющей калибратора ПКЭ; коррекцию коэффициента преобразования калибратора ПКЭ; коррекцию фазового сдвига фазных напряжений на частоте основной гармоники.

4) Результаты компьютерного моделирования показали, что калибратор ПКЭ реализует воспроизведение сетевого напряжения с достаточной степенью точности, определённой в главе 2.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Сформированы требования к метрологическим характеристикам калибратора ПКЭ, исходя из стандартизованной точности измерения ПКЭ и общих требований к точности поверочных средств [1, 10, 16, 17, 41]. Эти требования представлены в табл. 2.1. Для отсутствующего в стандартах требования к погрешности воспроизведения фазы основной гармоники получено аналитическое выражение (2.21), связывающее её с погрешностями воспроизведения коэффициентов несимметрии и действующего значения напряжения первой гармоники (см. глава 2).

2. На основе предложенной классификации способов регулирования частоты в ВБ8-синтезаторах (см. рис. 3.10) разработан БОБ-синтезатор для калибратора ПКЭ, в основу которого положен способ регулирования частоты выходного сигнала при помощи изменения частоты опорного БОЗ-генератора. Это позволяет обеспечить наименьшие искажения спектра сигнала (максимальная паразитная гармоника составляет 3,5 •10"5 % от основной) и ёмкость запоминающего устройства - 2 кбайт (на каждый тракт) при сохранении высокого разрешения по частоте - 6,0-10"5 Гц (значения приведены для разрядности АФ опорного ОБ8-генератора 24 бит, усекаемой до 12 бит, см. раздел 3.4).

3. На основании моделирования спектров паразитных гармоник предложено оценивать действующее значение максимальной паразитной гармоники, вносимой конечной разрядностью ЦАП, по формуле (4.4). Выявлено, что наихудшими видами нелинейности ФП ЦАП являются нелинейности, описываемые выпуклой и вогнуто-выпуклой функцией с седловой точкой в центре шкалы ЦАП, что позволяет оценивать искажения спектра по ШЬ. Получены аналитические выражения (4.23) - (4.25), позволяющие оценить искажения спектра ложными выбросами сегментного ЦАП при воспроизведении сигнала с формой близкой к синусоидальной. Относительные значения амплитуд паразитных гармоник, обусловленных неидеальностью ЦАП, представлены на рис. 4.17 для сегментного ЦАП, обладающего характеристиками, приведёнными в табл. 4.4.

4. Исследование искажений спектра выходного напряжения калибратора ПКЭ, обусловленных нелинейностью УН, показало (см. глава 5), что относительные погрешности воспроизведения действующего значения основной гармоники из-за нелинейности каскадов УН и саморазогрева резистора, включенного между выходом и инвертирующим входом УН, не превосходят значений 4,3-10"3 % и 3,8-10"3 % соответственно (при гармонических искажениях на выходе первого каскада не более — 0,0090 %, а на выходе второго каскада не более -0,10 % в отсутствии обратной связи и номинальной мощности рассеивания 0,75 Вт резистора типа ТР050).

5. Компенсация систематических погрешностей, найденных расчетным путем, позволяет исключить систематические погрешности воспроизведения фаз и действующих значений гармоник сигнала, вносимые методической погрешностью, неравномерностью частотных характеристик фильтра и усилителя напряжения. Коррекция систематических погрешностей, найденных экспериментальным путём, позволяет реализовать следующие характеристики: подстройку частоты генератора опорной частоты на основе ОБВ-синтезатора с погрешностью 5,0-Ю"4 %; коррекцию постоянной составляющей калибратора ПКЭ с погрешностью 13 мВ; коррекцию коэффициента преобразования калибратора ПКЭ с погрешностью 0,011 %; коррекцию фазового сдвига фазных напряжений на частоте основной гармоники с погрешностью 2,0-10"4 рад.

6. Результаты диссертационной работы изложены в 6 научных трудах: по теме диссертации сделаны доклады на Международных научно-технических конференциях по информационным средствам и технологиям 2005 г. и 2006 г., а также на Тринадцатой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов 2007г.; за выступление на Тринадцатой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов 2007 г. автор награждён почётным дипломом 2 степени.

166

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Коровина, Ольга Алексеевна, 2010 год

1. ГОСТ 13109-97 Межгосударственный стандарт. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. Минск.: 2002.

2. Генератор напряжения многофункциональный «Парма ГС8.031». Руководство по эксплуатации. URL: http://parma.spb.ru/products/б/ (дата обращения: 29.01.2006).

3. Источник переменного тока и напряжения трехфазный программируемый «Энергоформа 3.3». Инструкция по эксплуатации. URL: http://www.marsel.spb.ru/instruct.htm#6 (дата обращения: 29.01.2006).

4. ГОСТ 22261-94 Межгосударственный стандарт. Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия. Минск.: 2001.

5. AC Power Systems Ls Series Programmable AC Source URL: http://www.calinst.com/lsseries.html (дата обращения: 05.01.2008).

6. A Technical Tutorial on Digital Signal Synthesis. Analog Devices Inc. 1999.

7. Eva Murphy, Colm Slattery. All About Direct Digital Synthesis// Analog Dialogue. August 2004. №38 p. 1-5.

8. РМГ 29-99 Метрология. Основные термины и определения. Минск.: 2001.

9. Таранов С.Г., Брайко В.В., Тесик Ю.Ф., Мирфайзиев О.М. Принципы построения прецизионных источников статических показателей качества электо-роэнергии// Техническая Электродинамика. 2003. №4. с. 73-76.

10. Джонсон Д., Джонсон Дж., Мур Г. Справочник по активным фильтрам. М.: Энергоатомиздат, 1983.

11. Arthur Torosyan, Alan N. Willson, Jr. Exact Analysis of DDS Spurs and SNR due to PhaseTruncation and Arbitrary Phase-to-Amplitude Errors// IEEE International Frequency Control Symposium and Exposition. 2005. p. 50-58.

12. Taking the Mystery out of the Infamous Formula, "SNR = 6.02N + 1.76dB," and Why You Should Care. Walt Kester.

13. Основы теории цепей. Зевеке Г.В., Ионкин П.А., Нетушил А.В., Страхов С.В. М.: Энергоатомиздат. 1989г.

14. CEI EN 50160:1997-06. Voltage Characteristics of Electricity Supplied by Public Distribution Systems. European Standard. CEI -Milano: 1997.

15. Power Quality Application Guide. Voltage Disturbances. Standard EN 50160 -Voltage Characteristics in Public Distribution Systems. Markiewicz H., Klajn A. Wroclaw University of Technology: 2004.

16. Analog-Digital Conversion. Walt Kester. Norwood.: Newnes, 2004.

17. Nicholas Gray .ABCs of ADCs. National Semiconductor, 2004.

18. Understanding Data Converters. Application Report. Texas Instruments, 1995.

19. ADC and DAC Glossary. Application Note. MAXIM, 2000.

20. Eulalia Balestrieri. Some Critical Notes on DAC Time Domain Specifications/ IMTC 2006 Instrumentation and Measurement Technology Conference Sorrento, Italy 24-27 April 2006.

21. CMOS integrated analog-to-digital and digital-to-analog converters. R. J. Van de Plassche. Kluwer Academic Publishers, Boston, 2003.

22. J. Garcia, S. G. LaJeunesse. Understanding glitch in a high speed D/A converter. Intersil Corporation, ТВ 325.1, January 1995.

23. DAC8581 16-Bit, High-Speed, Low-Noise, Voltage Output DAC Datasheet. URL: http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/dac8581 .pdf (дата обращения: 01.09.2010).

24. Application Note 583 Deglitching Techniques for High-Voltage R-2R DACs. URL: http://pdfserv.maxim-ic.com/en/an/AN583.pdf (дата обращения: 25.01.2008).

25. LTC2602/LTC2612/LTC2622 Dual 16-/14-/12-Bit Rail-to-Rail DACs in 8-Lead MS OP Datasheet. URL: http://cds.linear.com/docs/Datasheet/2602fa.pdf (дата обращения: 01.09.2010).

26. Гутников В. С. Фильтрация измерительных сигналов. Д.: Энергоатомиздат. 1990г.

27. Н. Т. Nicholas and Н. Samueli. An Analysis of the Output Spectrum of Direct Digital Frequency Synthesizers in the Presence Phase-Accumulator Truncation/ 41-st Annual Frequency Control Symposium, 1987, pp. 495-502.

28. Мирфайзиев O.M. Моделирование динамических показателей качества электроэнергии// Электронное моделирование. 2003. №4. с. 105-112.

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

30. Direct Digital Synthesis (DDS) & Modulators URL: http://www.analog.com/en/rfif-components/direct-digital-synthesis-dds/products/index.html (дата обращения: 01.09.2010).

31. Jauch qurtz America, Inc. Products. URL:http://www.jauchusa.com/pages/us products.php5 (дата обращения: 01.09.2010).

32. Кварцевые генераторы. НПФ «БМТ ranoc».URL: http://www.bmgplus.ru/products.html (дата обращения: 01.09.2010).

33. Фолкенберри Л. М. Применения операционных усилителей и линейных ИС. М.: Мир. 1985.

34. Apex Selection Matrix All Products. URL:http://www.cirrus.com/en/products/apex/matrix all.html (дата обращения: 01.09.2010).38. PA97DR Datasheet. URL:http://www.cirrus.c0m/en/pr0ducts/pr0/detail/P 1176.html (дата обращения: 01.09.2010).

35. BS EN 61000-2-4:2002. Electromagnetic compatibility (EMC) Part 2-4: Environment — Compatibility levels in industrial plants for low-frequency conducted disturbances. Cenelec: 2002.

36. IEC 61000-4-15 Electromagnetic compatibility (EMC) Part 4-15: Testing and measurement techniques - Flickermeter - Functional and design specifications. 2003.

37. Математический энциклопедический словарь. M.: Советская энциклопедия. 1988.

38. AD5570 Datasheet. URL: http://www.analog.com/static/imported-files/data sheetsZAD5570.pdf (дата обращения: 01.09.2010).

39. AD5764 Datasheet. URL: http://www.analog.com/static/imported-files/data sheetsZAD5764.pdf (дата обращения: 01.09.2010).

40. LTC1595 Datasheet. URL: http://cds.linear.c0m/d0cs/Datasheet/l 59561 fa.pdf (дата обращения: 01.09.2010).

41. LTC2641 Datasheet. URL: http://cds.linear.com/docs/Datasheet/26412fb.pdf Гда-та обращения: 01.09.2010).

42. LTC1821 Datasheet. URL: http://cds.linear.c0m/d0cs/Datasheet/l821 f.pdf (дата обращения: 01.09.2010).

43. Analog Devices. All DACs sorted by resolution & update rate URL: http://www.analog.com/en/digital-to-analog-converters/da-converters/products/index.html (дата обращения: 01.09.2010).

44. ADA4627-1 Datasheet. URL: http://www.analog.com/en/amplifiers-and-comparators/operational-amplifiers-op-amps/ada4627-l/products/product.html (дата обращения: 01.09.2010).

45. C8051F020/1/2/3 Mixed-Signal ISP FLASH MCU Family Datasheet URL: http://www.chipfmd.net/datasheet/silabs/c8051 f020.htm (дата обращения: 27.07.2009)

46. PA98 Datasheet. URL: http://www.cirrus.com/en/products/pro/detail/P1177.html (дата обращения: 01.09.2010).

47. PA82 Datasheet. URL: http://www.cin-us.c0m/en/pr0ducts/pr0/detail/P 1165.html (дата обращения: 01.09.2010).

48. Fixed frequency oscillator SiTllOl to SiT1273 Datasheet. URL: http://www.sitime.com (дата обращения: 14.11.2007).

49. Коровина O.A., Шатохин А. А. Обзор характеристик генераторов-калибраторов для поверки и аттестации средств измерения показателей качества электроэнергии//Вестник МЭИ. 2007. №5. с. 86-89.

50. Коровина О.А., Шатохин А. А. Анализ фильтра генератора напряжения. // Труды международной научно-технической конференции «Информационные средства и технологии». 2005. Т. 2. с. 158-159.

51. Коровина О.А., Шатохин А. А. Генератор модели сетевого напряжения для поверки ИП ПКЭ. Восстановление сигнала по дискретным отсчётам// Труды международной научно-технической конференции «Информационные средства и технологии». 2006. Т. 2. с. 106-109.

52. Спектор С.А. Электрические измерения физических величин: Методы измерений: Учеб. пособие для вузов. Д.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1987.

53. Диденко В.И., Тепловодский A.B., Иванов A.B. Точность моделирования измерительных устройств// Датчики и Системы. № 7. 2009. с. 56-62.

54. Фельдбаум A.A., Дудыкин А.Д., Мановцев А.П., Миролюбов H.H. Теоретические базы связи и управления. М.: Физматгиз, 1963.

55. Коэффициенты звеньев фильтра (2-пит 1)я1. В := 2-зт пит2.пВ1. С := 1

56. Относительная погрешность злимента1. Ж:=0.5 %.5С := 0.5 %.1. Для звена первого порядкасеИ| — 100001. СП := И1 :=1000 1101. С11 = 1 х 10- 82.я-й-С11-С3

57. Ш1 = 1.592 х 10 Ш1 := се!1(Ш 1) Ш1 = 1.592 х Ю3

58. Частоты для построения АЧХ1. N := 500f-.-i-5.103 1 Nв. := 2-яТ. 1 у 111. НЬ. := 11. R11.CH1

59. Для звена второго порядка Звено Салена-Кея10 -з= 1 х 10йГ-10сеЩ —100001. С2 ¿.10-бпит 10оо

60. Ф. задаёмся значением ёмкости1. С2 =х 101. С21. С1 := Впит 1 пит/ 4. с1. С1 =х 10 )1. Ф.1. В С2 + Йе пит пит

61. В )2-(с2 )2-4-С-С1 С2 пит' \ пит? пит пит2.71^1. И1 =2.25079079039277 х 101. Ом.1. К2 := пит1. И2 =

62. СС1 С2 Ш Ь-п-ъУ пит пит питх '2251 х 10' )1. Ом.

63. Ш := се11<Ш) Ш := се11(Е2)округляемо/ К2 =2251 х 10' ) ' 0 \5 х 10 9 )2251 х 10' ) ( 01. С2 =1. Ш =1. СП = 1 х 101. VI X 10 у Ш1 = 159222511. И2 =22511. Н2я.^ ШШ' С^удтж'КЛущт' К2уитт1'ивю п И + К\2 пит пит1. К) +8г—--+

64. Ш К2 С2 С1 С2 -Ш И пшп пит пит пшп пит пшп пит

65. Номинальный коэф. передачи всего ФНЧ, построеннго на звеньях Салена-Кея1. Мит1. Нв^ ^тос1<п,2) Ф 0,Ни,1)^п* 1, ТТ Н2э. ,1пит = 1 )номинальный комплексный коэффициент передачи1. Н.:= Н>. 1 11. Ф1 := м^Ня^20.^(^-0.2 -0.4-0.5 -15000

66. Рис. 111.1. Номинальная АЧХ Погрешности значений элементов1 -10'0 5000

67. Нис. 111.2. номинальная ФЧХ1. ДС1 :=5СС11. ДСП :=1006СС111. ДС2 :=1. ДЮ1 :=6СС2 1001. Ж-И11. ДШ1001. ДК2 :=1. ЖК2 100100 100 Значения элементов с погрешностями

68. С1:=С1 1-АС1 С2:= С2 + 1-ДС2 - 1ДШ И2:= К2 - 1-ДК2

69. С11 := С11 1 ДСП Ш1:=Ш1 - 1-АШ1 11. Ни .:=1Ш -СПэ. +1. Н2®

70. С1 уртт' С2 упту»' И.1 Тит-тптт-1,пит- Ш + К21 ,2 -пит -пит1. К) --—+1. Ш к2 -С2 С1 С2 Ш я2-пит -пит —пит -пит -пшп -пит -пит

71. Коэф. передачи всего ФНЧ, построеннго на звеньях Салена-Кея (неточ. элем.)1. Не • := ЯтоА(п,2) * 0,Н181. Иитп *1' ПН215пит = 1пит'комплексный коэффициент передачи при неточных элементах1. Н . := Ня .1 103 1 10*

72. Рис. III .а. АЧХ при неточных элементах1 103 1-Ю4

73. Рис. П1.4. ФЧХ при неточных элементах

74. Звено с многопетлевой обратной связью10 -з= 1 х 10 {ссейГ — 100001. С2шо5 ----¿.ю- 6пит шоо

75. Ф. задаемся значением ёмкости1. С2то5 =1. ЛтоБ1. В ^-С2тов \ пит/питпит1. К2тог4С(2) 2-21. СЛтоэ =1,2.5 х 10 9 )х 10 % ) Ф.пит1. Штоэ := Е2тояпит пит

76. В С2тоз + оУюс ^ пит пит /1. КЗтоз1пит 2

77. С-С1тоэ С2тоз юс К2тоз пит пит пит1. Штоэ =1,4502 х 10' )1. И2тоз =1,4.502 х 10' )1. Ютоэ =2251 х 10 )1. А1пит С1тоэ -С2то5 ИЗтой К2тозпит пит пит пит1. Шзтов.1. К2то5 пит1,пит п1. Ы—г11. С2товпит1. Штоз Штов ИЗтовпит пит пит у1. А1пит

78. Погрешности значений элементов5С СЛтоэ 5С С2шо5

79. АС то 8 -- ДС2то5 -- АШтов =100 100бЛЮтов 1Т,„ ЕКИЗтов1. ДК2тоз -- ДКЗтов = 100 100

80. Значения элементов с погрешностями

81. С1тов = СЛтой ДС1тоя С2тоз = С2тоз + ДС2тоз

82. Штоз = Штов ДШтоя Гг2тов = Гйтов + А1?2тоз Ютоз = Ютоз - АИЗтоэ1пит -пит -пит -пит1. Шзтоэ1?2тоз-пит . ,-А11. Штов -Т11Ш1-пит1,пит+ ^ С2тоз Штов-пит V.1. К2тоз КЗтоэ-пит —пит —пит1. А1-пит

83. Коэф передачи всего ФНЧ, построеннго на звеньях с многопетлевой обратной связью (неточ элем)

84. Нвтов = ^(тос^п.г) * 0.Н18 Т~Т Н28то5 ,1-I 1 ^ ' * —I V 11 -п.пшп*ч пит = 11. Ыит1. Ншой = Нвтов20 Ь^Нтов^) 0 "-0 21 10Ткомплексный коэффициент передачи при неточных элементах1. Фто8! = а^Нвтов^1. Фпмм ,-0 5 ~

85. Нис I И / АЧХ при неточных элементах0 5000 1 10'

86. Рис П1 8 ФЧХ при неточных элементахн -н.-1 16Н1 =--100 относительное изменение АЧХ для фильтра на звеньях Салена-Кея1. Н-х1. Нтоя • Нтов. —1 1бНтоБ! :=--100 относительное изменение АЧХ для фильтра на звеньях с

87. Ншо®1 многопетлевой обратной связью

88. ДФ^ := Ф¿ абсолютное изменение ФЧХ для фильтра на звеньях Салена-Кея