HP3582A型数字式频谱分析仪的原理及应用.pdf

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1、自动化与仪器仪表
刃!∀#∃%&∃&∋(∋&∋)∋%∗++,年第−期.总第/,期0#123,4%型数字式频谱分析仪的原理及应用沈阳电力高等专科学校.∗55260李凤阳成一系列与采样脉冲同频率的离散的幅值脉,∗引言冲对采样数据的分析是由仪器内计算机芯片#123,4%型数字式频谱分析仪.以下简称运行固化在9:中的快速付里叶转换.以下口。为23,4%0是从美国进的一种波形测试分析简称;碑0程序来完成的它的原理是对每个。,7仪器它主要具有如下功能将时域波形变成采样点进行;;<然后将具有相同频率的正弦8,,频域谱线

2、进行分析进行两个信号之间的相关波成份分解出来形成若干子集在时域上形成8口网8,分析对端络传输函数进行测定精确地测纯正的正弦波然后在频域上把原时域信号表。、量某一周期信号的频率该仪器是先进的数字示为各个频率对应的频谱线进行计算分析.见。。处理技术和计算机技术相结合的精密设备本图40文主要介绍23,4%的转换原理和对波形的采,,样分析思想作为仪器的一项应用则介绍它对工频变压器输出波形的测试分析。4仪器结构被测信号纯正正,23,4%的控制面板由各功能组组成包括图4、、、、输人部分频率控制通频带形状平均部分标,为了

3、说明波形分析的原理首先分析以下、、、记部分迹线存储噪声源=一&记录仪控制二种脉冲7。、、和显示等部分组成整机包括主机放大滤波.?0采样脉冲7采样脉冲是由理论上宽度、、。模数转换数模转换显示器等部分内部结构为,零的脉冲序列组成的时间信号该脉冲序列。。框图如图∗所示Α通过;砰转换成以∗≅<为间隔的空间谱线47>7>.0方形脉冲方形脉冲有一个确定的频>87>,,域描述方式它在频域上不是离散的经过;;<转换后得到的是一个包含了所有频率的连续函Β,。圈咽数&.=0∋ΧΔΕ=≅=?如图2所示胳盯洲7分析显示由于存储器的

4、限制以及其它处理方式的影,图∗响被采样的正弦波数据必须用一个窗函数。方形脉冲来限定范围具体的作法是被采—2工作原理样的正弦波与窗函数相乘.在时域上的信号实2>∗波形处理与分析际上表示为窗函数限定范围内的采样脉冲所确,,。在数据采集时双通道工作可采样3∗4点定的离散幅值0这种处理方式所对应的频域∗5。。,单通道工作可采样4−点将输人信号分解过程叫作褶积时域信号变成频域信号时时?/。,匕域正弦波在频域上表示成正弦频谱时域采样二令。正弦谱和磐杰脉冲在频域上表示成采样脉冲频谱雌急,采样脉冲谱的褶积生成采样正弦谱采样

5、正弦时城频城。谱和窗函数谱的摺积生成正弦窗函数谱.见图。−0二令反时域;卿频域Γ入ΦΦ二不’〕,一,Ι一厅,,共六珊蕊Φ霜月Η汀正弦谱篡采样正弦谱Ι?爪ϑ一∗∗∗一?〔合?采样正弦谱十?≅∋,函致谱瓜摺积窗·?≅。Λ对输人信号以∗54−Κ#为转换频率进行数变成频率函数,,%∗Α可以认为正用转换采样频率≅<是常数。弦波的频率不断的连续增加在采样基点与转>>换频率.∗54−Κ#70之间的?≅4处.3∗4Κ#Λ0采,样波形的频率最大该点的频率值叫作奈奎斯。,特频率各频率超过该点时波

6、形出现混淆现。,象用一个滤波器可以解除混淆状态滤波器图3、,在43Κ#7前为平滑段而在/3Κ#Λ时已下滑到.?0付里叶时域频域变换公式7一。#Λ连续函数,5Μ)因此43Κ以内的频谱为可用数据。#.ΝΠ.Φ0一,ΘΦ.见图30卜丁Ο7”使用该仪器对这个范围的数据进行分析计#ΦΠΝΡΓ
欢、,.卜ϑ7.0算就会根据不同的测试目的得出相应的具体丁。的结论7离散函数>24公式与参数Ι>Ε二?ΒΦΡ一Σ4/ΦΚ可!一,#.Ν0艺艺Π.Κ0占.Ν喃0在分析信号时无论被测信号是周期性还一>Κ二7Ε,其中正整数是非周期性的

7、都可以将它分解成一系列不同—。Κ采样点序数频率的正弦波付里叶变换的作用是把时间函—?,!采样点个数输出插孔0—><<二采样间隔.∗≅Ν0−4说明Ν—采样频率试验分析工作是在对35万伏.ΑΨΚς0隔—。测试信号场基波频率离开关进行工频耐压试验时进行的Θ—单位幅值的脉冲函数取自由:ς内部分压后引至工频操作桌上的—,.40频率参数)!Υ输出插孔整个波形测试过程是当变压器。7一Λ频率分析范围543Κ#输出电压升至试验电压后进行的>频率分析模式75一43Κ#Λ全频带分析−2测试步骤,频率精度7中心频率士5刀以02Τ

8、.∗023,4%接上电源将仪器置于预置状,.20相位参数态后按下电源开关仪器预热∗分钟进人准备。7一“一Ι“显示范围4545状态,、>精度7满刻度的554Τ.40操作工频试验变压器合闸升压至。7分辨率35≅格试验电压工作电压7%Υ44ς.20将带有)!Υ插头的输人线与23,4%>,。输人阻抗7∗56Ε士53Τ接好将插头插人操作桌上的)!Υ插孔中,.−0按一次%9:键显示器只有一条零,,。−应用实例对实验变压器输出