Измеритель площади электрического импульса

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники ц предназначено для измерения площари одиночного электрического импульса с выдачей результата в цифровой форме. Целью изобретения является повьшение точности измерения. Цифровой измеритель содержит делитель напряжения, подключенный к,источнику эталонного напряжения, п порогоШ )1Х элементов, п-1 формирователей временного интервала, формирователь длительности измеряемого импульса, п-1 элементов задержки, ключ, задающий генератор, счетчик и блок вывода информации. Работа цифрового измерителя основана на квантовании входного сигнала и определении его площади как суммы площадей кванто (ванных импульсов, что позволяет ском пенсировать потерю информации при измерении. 3 ил. (Я

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU„„1275482 А 1 (59 4 С 06 С 7/18 л 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3607655/24-24 (22) 20.06.83 (46) 07.12.86, Бюл. Р 45 (72) Н. С. Воронов и С, А. Мельников (53) 681.335(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 726483, кл. G 01 R 19/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР

У 970266, кл. G 01 R 29/02, 1981 ° (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПЛОЩАДИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ИМПУЛЬСА (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники я предназначено для измерения площари одиночного электрического импульса с выдачей результата в цифровой форме. Целью изобретения является повьппение точности измерения. Цифровой измеритель содержит делитель напряжения, подключений к.источнику эталонного напряжения, и пороговых элементов, и-1 формирователей временного интервала, формирователь длительности измеряемого импульса, и-1 элементов задержки, ключ, задающий генератор, счетчик и блок вывода информации. Работа цифрового измерителя основана на квантовании входного сигнала и определении его площади как суммы площадей кванто1ванных импульсов, что позволяет скомпенсировать потерю информации при измерении. 3 ил.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для измерения площади одиночно го электриче ского импульса с выдачей результата в цифровой фор ме.

Л

Целью изобретения является повышение точности измерения.

На фиг. 1 представлена функциональная схема измерителя площади электрического импульса; на фиг. 2временные диаграммы, поясняющие его работу;. на фиг. 2 — схема разбиения измеряемого импульса на элементарные прямоугольники.

Измеритель содержит делитель 1 напряжения, источник 2 эталонного напряжения, пороговые элементы 3, вход 4 измерителя, формирователи 5 временного интервала, элементы 6 задержки, ключ. 7, задающий генератор

8, счетчик 9, блок 10 вывода информации, формирователь 11 длительности измеряемого импульса, Вход делителя 1 напряжения подключен к источнику 2 эталонного напряжения.

Первые входы пороговых элементов 3 подключены к выводам делителя 1 напряжения, при этом минимальный уровень поступает на пороговый элемент

3-1, а максимальный - на пороговый элемент 3-п. Вторые входы пороговых элементов 3 и вход формирователя 11 длительности измеряемого импульса подключены к шине 4 входного сигнала. Вход запуска формирователя 5-1 подключен к выходу порогового элемен" та 3-2, вход останова — к выходу порогового элемента 3-1, выход - к входу элемента 6-1 задержки, Соответственно входы запуска и останова формирователя 5-2 подключены к выходам пороговых элементов 3-3 и

3-2, а выход - к входу элемента 6-2 задержки и т.д, Выход элементов 6 задержки и выход формирователя 11 объединены и подключены к управляющему входу ключа 7, информационный вход которого подключен к задающему генератору 8, а выход — к счетно.му входу счетчика 9, выходы которого соединены с блоком 10 вывода информации, Измеритель работает следующим образом.

На выходе делителя 1 напряжения формируется ряд уровней постоянного напряжения, отличающихся друг от

275482 2

5 !

О

SS друга на величину шага квантования (фиг. 2а), При поступлении измеряемого импульса на вход 4 в момент времени t (фиг. 2б) начинает работу формирователь 11, В момент времени t, когда измеряемый сигнал

1 достигает значения первого квантованного уровня, срабатывает пороговый элемент 3-1 (фиг, 26), в момент

t < — пороговый элемент 3=2 (фиг. 2z), и т.д,В момент времени t срабатываг ет пороговый элемент -3-К (фиг. 2д), последний для данной амплитуды. Формирователь 5 1 запускается в момент и т.д, В момент времени t< срабатывавремени г, формирователь 5-2 — в мо-, мент времени (фиг. 2,ж) и т,д.

Окончание работы формирователя

5"(К-1) совпадает с моментом времени (К-1) повторного срабатывания порогового элемента 3-(К-1), формирователя 5-2 - с моментом времени и т.д. (фиг. 2 е,м, ).

Импульсы на выходах формировате" лей 5 и формирователя 1 1 длительности присутствуют практически одновременно.

Сигнал с выхода формирователя !1, обладающий максимальной длительностью „ (фиг, 2), равной длительности импульса у его основания, поступает непосредственно на управляющий вход ключа 7. Импульс длительностью с выхода формирователя

5- 1 поступает на вход элемента 6-1 задержки, импульс длительностью с с выхода формирователя 5-2 — на вход элемента 6-2, и т,д. (фиг. 2 ).

Время задержки каждого элемента задержки выбирается таким образом, чтобы обеспечить равномерность поступления сформированных импульсов на вход ключа 7. В течение длительности укаэанных импульсов на вход счетчика поступают импульсы от задающего генератора 8, Как видно иэ фиг, 2а и 3, вольт-секундная площадь импульса определяется суммой заштрихованных прямоугольников. При этом максимальную положительную погрешность в измерение площади вносят участки ,а и Ь квантованных импульсов (фиг. 3), лежащие эа пределами обрабатываемого импульса, а максимальную отрицательную погрешность - участки а и Ь., лежащие за пределами квантованных импульсов. Однако, как видно из диг. 3, в предлагаемом измерителе з 1275 осуществляется компенсация площадей участков о и Е, оказавшихся за пределами квантованных импульсов, площадями участков 1аи Ь, входящих в состав квантованных импульсов, определяющих вольт-секундную площадь измеряемого импульса. Это позволяет сохранить информацию об участках измеряемого импульса и частично скомпенсировать потерю информации о пло- 10 щади верхушки импульса, ранее бывшей эа пределами квантованного импульса.

Таким образом, введение в измеритель элементов задержки, формирова- t5 телей временных интервалов и формирователя длительности измеряемого импульса позволяет существенно повысить точность измерения площади импульса за счет сохранения ранее 20 терявшейся информации. Дополнительный вклад в повышение точности измерения вносит подключение шины измеряемого сигнала непосредственно на входы пороговых элементов, а источни-25 ка опорного напряжения — на вход делителя, что позволяет исключить неизбежные искажения формы импульса при прохождении его через делитель напряжения. 30

Расчеты показывают, что чем больше форма импульса отличается от предельно асимметричной (что в основном и имеет место на практике), тем меньше погрешность предлагаемого измерителя и тем больше погрешность известного, При стремлении формы им482

4 пульса к симметричной погрешности предлагаемого измерителя стремится к нулю, в то время как погрешность известного удваивается, Формула изобретения

Измеритель площади электрического импульса, . содержащий и пороговых элементов, первые входы которых подкпюченъ к соответствующим выходам делителя напряжения, источник эталонного напряжения, ключ, информационнъй вход которого соединен с выходом задающего генератора, а выходсо счетным входом счетчика, и блок вывода информации, подключенный к выходам счетчика, о.т л и ч а юшийся тем, что, с целью повы шения точности измерения, в него введены и-1 формирователей временного интервала, и-1 элементов задержки и формирователь. длительности измеряемого импульса, вход которого соединен с входом измерителя, подключенным.к вторым входам пороговых элементов, вход останова и вход sa; пуска каждого формирователя временного интервала подключенных к выходам соответствующего и последующего пороговых элементов соответственно, выход каждого формирователя временного интервала через соответствующий элемент задержки соединен с управля ì входом ключа, а выход источника эталонного напряжения подключен к входу делителя напряжения.

1275482 к-1

Составитель С, Белан.

Редактор О. Юрковецкая Техред В.Кадар

Корректор С, Шекмар

Заказ 6564/43 Тираж 671

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r„ Ужгород, ул. Проектная, 4