El medidor de distorsión no lineal , INI, ( medidor de coeficiente armónico ) es un dispositivo para medir el coeficiente de distorsión no lineal , SOI (coeficiente armónico) de señales en ingeniería de radio y dispositivos electrónicos.
Muy a menudo, IRI se usa en el rango de frecuencias bajas y de audio en el control y prueba de amplificadores de potencia de audio de alta calidad, dispositivos de reproducción y grabación de sonido, para controlar las rutas de modulación de los transmisores y otros equipos similares.
Según el método de procesamiento y presentación de la información de medición, los receptores se dividen en analógicos y digitales .
En los dispositivos analógicos, la señal bajo prueba es procesada por dispositivos analógicos: filtros analógicos, amplificadores, etc. Estos dispositivos son fundamentalmente inherentes al error causado por el método de procesamiento de señales analógicas, por lo que las no linealidades y otros errores en el canal de medición introducen distorsiones en el señal en estudio.
En los dispositivos digitales, la señal analógica directamente en la entrada INI se digitaliza mediante un convertidor analógico-digital con una frecuencia de muestreo y un número de niveles de cuantificación suficientes para medir la distorsión con una precisión dada. El procesamiento posterior de una matriz o flujo de muestras digitalizadas para obtener un resultado de medición se realiza mediante métodos matemáticos por alguna computadora digital, una computadora o un microprocesador . En tales INI, la ruta de medición analógica termina en el ADC.
Ambas clases de ISI tienen sus ventajas y desventajas, por ejemplo, los dispositivos analógicos tienen un mayor rango de frecuencia de señales medidas en comparación con el ISI digital y, por lo general, son más simples y económicos. Los IRI digitales, por regla general, tienen una mayor precisión, pero ya el rango de frecuencia de las señales estudiadas. La elección preferida de un método e instrumento en particular depende de la naturaleza de la señal bajo investigación y la precisión requerida. Para algunas aplicaciones, cualquier método es adecuado.
Según el principio de funcionamiento, los INI analógicos se dividen en selectivos y espectrales.
En los IRI selectivos, el primer armónico se suprime con un filtro de muesca y se mide la suma de los armónicos superiores, o viceversa, el primer armónico de la señal se selecciona con un filtro de paso de banda y se mide su amplitud. El resultado de la medición después de un cálculo simple se presenta en una de las formas, según las definiciones matemáticas de SOI.
Los más simples son los IRI analógicos con un filtro de muesca, ya que es relativamente fácil suprimir profundamente el primer armónico usando métodos analógicos. Por lo general, un INI de este tipo consta de un filtro de muesca del primer armónico sintonizable con control automático de ganancia (AGC) y un voltímetro RMS . AGC normaliza la sensibilidad del dispositivo cuando el voltaje de la señal cambia al medir la amplitud del primer armónico, y el voltímetro mide el valor cuadrático medio del voltaje de los armónicos más altos, generalmente hasta el quinto armónico inclusive. Se utiliza una flecha o indicador digital como dispositivo de lectura. Muchos INI similares también realizan la función de un voltímetro de banda ancha RMS.
En los instrumentos espectrales, se miden las amplitudes del espectro de líneas de la señal periódica investigada. Basado en la amplitud medida del 1er armónico y las amplitudes medidas de los armónicos más altos, se calcula el THD.
Los cálculos simples de THD basados en los resultados de las mediciones de amplitudes armónicas generalmente se realizan dentro del dispositivo. El resultado final de la medición se muestra en un puntero o indicador digital.
En dispositivos de este tipo, se realiza un procesamiento matemático de muestras de la señal estudiada recibida del ADC. El tipo de procesamiento matemático y los algoritmos de procesamiento pueden ser muy diferentes, pero generalmente se reducen a métodos espectrales, como en los INI espectrales analógicos. Usando muestras de señal usando una transformada digital de Fourier (generalmente se usa el algoritmo FFT de transformada rápida de Fourier ), el espectro de línea de la señal se restaura y el THD se calcula a partir del espectro.
Los instrumentos digitales generalmente se complementan con varias funciones de servicio fáciles de usar, por ejemplo, representación gráfica visual del resultado de la medición, procesamiento estadístico, etc.