Устройство для измерения времени задержки электрического сигнала в фильтре

Полезная модель относится к области радиотехники и предназначена для измерения времени задержки электрического, а именно гармонического сигнала в фильтре. Устройство включает в себя первый электронный ключ (1) и электрически связанные с ним отдельно друг от друга фильтр (2) и второй электронный ключ (3) с частотомером (4). Помимо этого, выход фильтра (2), также связан с электронным ключом (3) с возможностью его запирания выходящим с фильтра электрическим сигналом от генератора (6). Устройство может быть дополнительно снабжено усилителем (5) между фильтром (2) и ключом (3). Устройство, простое и доступное в осуществлении, позволит измерять время прохождения электрического сигнала через фильтр в периодах его частоты. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Полезная модель относится к области радиотехники и касается измерительных устройств, приспособлений и приборов в этой области.

Известно устройство для измерения времени, например, часовой механизм - секундомер электронного типа с кварцевым генератором (см. например, «Политехнический словарь», М-1980, издательство «Советская энциклопедия», стр.469).

Однако известным устройством невозможно измерить время задержки электрического сигнала в электромеханическом фильтре.

Общеизвестен способ вычисления времени задержки любого электрического сигнала, например, в электрических цепях, расчетным путем по эмпирической зависимости

t=S/V

где t - время задержки электрического сигнала или время распространения электрического тока в проводнике;

S - расстояние, которое проходит электрический ток;

V - скорость распространения электрического тока в проводнике. (см. например, И.П.Жеребцов, «Электрические и магнитные цепи», Ленинград, 1982 г., стр.8).

Электромеханический фильтр (возможно и какой-либо другой четырехполюсник), содержит механическую резонансную систему, в которой происходит заметная задержка проходящего через фильтр электрического, а именно гармонического сигнала.

Однако авторам не известны какие-либо средства для измерения времени задержки электрического (гармонического) сигнала в фильтре или времени прохождения сигнала через фильтр, которые достаточно оперативно и в легкой и доступной для восприятия величине (размерности), позволяют определять время задержки сигнала в фильтре.

Задача полезной модели, создание простого устройства для обеспечения возможности измерения времени задержки электрического, а именно гармонического сигнала в фильтре, то есть сигнала, проходящего через него.

Поставленная задача решается так, что устройство для измерения времени задержки электрического сигнала в фильтре, содержит установленный на входе в

фильтр первый электронный ключ и электрически связанные с ним второй электронный ключ и частотомер, причем на выходе, фильтр электрически связан со вторым электронным ключом с возможностью его запирания выходным сигналом с фильтра. Кроме того, устройство дополнительно снабжено усилителем выходного сигнала с фильтра, установленным между выходом фильтра и вторым электронным ключом.

Достигаемый технический результат, выражается в обеспечении возможности измерения времени задержки электрического (гармонического) сигнала в фильтре, чего ранее не осуществлялось. Созданное устройство простое и доступное в осуществлении и реализации, а благодаря частотомеру, время задержки сигнала в фильтре, выражается в периодах проходящей через фильтр частоты. Результат легко воспринимается и считывается.

Полезная модель, поясняется структурной схемой устройства.

Устройство включает в себя первый электронный ключ 1 размещенный на входе в фильтр 2. Первый электронный ключ 1, также электрически связан со вторым электронным ключом 3, к которому в свою очередь, подключен частотомер 4. Кроме того, выход фильтра 2, соединен со вторым электронным ключом 3, но уже с возможностью его запирания выходным электрическим сигналом проходящим через фильтр 2. Между фильтром 2 и ключом 3, может быть дополнительно установлен усилитель 5. Электрический сигнал, поступает, например, с генератора 6.

Устройство работает следующим образом.

Электрический или синусоидальный гармонический сигнал от генератора, имеет частоту, лежащую в пределах полосы пропускания электрического фильтра (например, электронно-механического, кварцевого, пьезокерамического), задержку сигнала в котором необходимо измерить, а уровень сигнала, соответствует допустимому для данного фильтра.

Электрический сигнал с генератора 6 (см. схему), поступает на первый электронный ключ 1, который открывается, например, с помощью механического выключателя (на схеме не показан), и далее на вход фильтра 2. Одновременно, сигнал подается через открытый второй электронный ключ 3, на вход частотомера 4. Частотомер 4, начинает считать периоды частоты генератора 6. В то же время, сигнал прошедший через фильтр 2 (выходной сигнал), усиливается (при необходимости) усилителем 5 до уровня, при котором обеспечивается надежное запирание второго электронного ключа С и закрывает его. Таким образом, частотомер 4, сосчитает периоды частоты генератора 6, начиная с момента поступления сигнала

на вход фильтра 2 и заканчивая моментом его появления на выходе фильтра 2. Это и будет время задержки электрического сигнала в фильтре 2 или время прохождения электрического сигнала через фильтр 2, выраженное в периодах частоты проходящей через фильтр 2.

Точность измерения, зависит от быстроты срабатывания второго электронного ключа 3, а, следовательно, от частотных свойств транзисторов, используемых в данном ключе. Для получения более высокой точности измерений, следует использовать во втором электронном ключе 3, соответственно более высокочастотные транзисторы.

Предложенное устройство, позволяет просто, оперативно и доступно измерять время задержки электрического (гармонического) сигнала в электромеханических фильтрах, используя полученные данные как для дальнейших, например, теоретических особо точных расчетов, так и для расчетов в необходимых практических целях и задачах. Кроме того, устройство позволит, например, эпизодически производить тестирование различных фильтров для оценки качества их работопригодности.

1. Устройство для измерения времени задержки электрического сигнала в фильтре, содержащее установленный на входе в фильтр первый электронный ключ и электрически связанные с ним второй электронный ключ и частотомер, причем на выходе фильтр электрически связан со вторым электронным ключом с возможностью его запирания выходным сигналом с фильтра.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено усилителем выходного сигнала с фильтра, установленным между выходом фильтра и вторым электронным ключом.