Измеритель нелинейности пилообразного напряжения

3356I8

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Савстских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 12.Х.1970 (за 1484731/18-10) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 11 1V.!972. Бюллетень М 13

Дата опубликования описания 2Х1.1972

М. Кл. б 01г 19/00

Комитет по делам изобретений н открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.3! 7.1:621.374.33 (088.8) ВСЕСОЮзндя

1111 М)-Пыжа

ЬИБЛИОТЕКА

Автор изобретения

В. Ф. Одиноков

Рязанский радиотехнический институт

Заявитель

ИЗМЕРИТЕЛЬ НЕЛИНЕЙНОСТИ П ИЛООБРАЗ НОГО

НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к измерительной технике. Устрой ство может быть иопользовано в контрольно-измерительной аппаратуре по поверке прецизионсных ге нераторов пилообразного напряжения и тока, в измерителях скорости электрических процессов и в аппаратуре для контроля формы сигналов.

Известен измеритель нелинейности пилообр азного напряжения, содержащий блок дифференцирования, усилитель, пороговый блок и о сциллограф.

Генератор пилообразного напряжения (ГПН), представляющий собой объект испыта ния, подключают к блоку дифференцирования. Он запускается любым способом (например, от генератора осциллографа).

После дифференцирования сигнала ГПН в пределах;рабочего хода Т получается импульсное напряжение с вершиной, определяемой скоростью изменения .пилообразного процесса.

После усиления и ограничения (выделение вер шины) им пульса с выхода порогового блока на осциллограф поступает напряжение, изменение которого в пределах времени t характеризует нелинейность пилообразного процесса.

Усиление и выделение вершины импульса необходимо для повышения разрешающей способности схемы.

В известном устройстве на точность измерения влияют частотные характеристики усилителя и осциллографа, амплитудная характеристика осциллографа. Для него характерны низкая разрешающая опособность при измерении больших нелинейностей и ограниченная разрешающая способность из-за шумов в элеменгах устройства.

В предлагае мый измеритель дополнительно

10 введены: между бло ком дифференцирования и усилителем — коммутатор, между пороговым блоком и осциллографом —,последовательная цепь из фильтра постоянной составляющей и преобразователя напряжение—

15 время, а генератор запуска соединен с коммутатором через регулируемую линию задержки. Это позволяет повысить точность и р азреш ающую способность.

На фиг. 1 приведена. блок-схема устройства;

20 на фиг. 2 — временные диаграммы.

Измеритель нелинейности пилообразного напряжения содержит блок ди фференцирования 1, комAIóòàòoð 2, усилитель 8, пороговый блок 4, фильтр постоянной составляю25 щей 5, преобразователь напряжение — время б, осциллограф 7, регулируемую линию задержки 8.

На схеме обозначены: U — выходное напряжение ГПН, с/т — выходное напряжение

30 дифференцирующего блока 1, U4 — выходное

335618

30

3 напряжение порогового блока 4, U5 — выходное напряжение фильтра 5, ts — время задержки линии 8.

На фиг. 2 а — напряжение на выходе

ГПН, б — па пряжение на выходе блока 1, в — напряжение на выходе блока 4 в зависимости от времени задержки t> линии задержки 8, г — напряжение на выходе преобразователя 5, д — сигнал преобразователя 5 (где

1 †:время, пропорциональное напряжению 15) °

Работает устройство следующим образом, Импульс запуска, например, от генератора осциллотрафа 7 (фиг. 1) запускает ГПН 9.

Напряжение с ГПН поступает на блок 1.

Через интервал 4, определяемый переменной задержкой линии 8, коммутатор 2 подключает на короткое время сигнал Ul дифференцирующего блока 1 на вход усилителя 8.

После усиления и выделения вершины импульса пороговой схемой 4 импульсный сигнал U4 поступает на вход фильтра 5, выделяющего постоянную составляющую Ua.

Преобразователь б,преобразует напряжение

U5 в интервал времени с (фиг. 2, д). Импульс, соответствующий окончанию интервала т, регистрируется осциллографом 7.

Меняя задержку времени 18 (фиг. 2, в) можно «выбрать» любой участок вершины импульса (фиг. 2, б). Если скорость изменения пилообразного процесса (фиг, 2, а) непостоянна, то, сооответственно, вершина импульса (фиг. 2, 8) неравномерна, и импульс (фиг. 2, в) и напряжение (фиг. 2, г) меняются.

Таким образом, на экране осциллографа имлульс, соответствующий, окончанию интервала т (фиг. 2, д), перемещается пропорционально изменению скорости исследуемого процесса за время рабочего хода Т (фиг. 2, а) .

Одной из проблем в области время — импульсных преобразователей является снижение нелинейности, преобразования, обусловленное зависимостью порога срабатывания сравнивающего элемента от величины сигнала.

В настоящем устройстве пороговая схема 4 практически не влияет на точность измерения, так как на нее не влияет величина контролируемого сигнала.

Предположим, что сигнал объекта линейно изменяется по закону

Uo= К, где К вЂ” коэффициент пропорциональности; (— время.

В этом случае после дифференцирования

dt т. е. независимо от величины задержки 4 на вход порогового блока 4 поступают импульсы постоянной амплитуды.

Преобразователь 6 напряжение — время реагирует также на напряжение U5, величина которого определяется только производной от контролируемого сигнала Up, т. е. изменение

U„- уже определяет коэффициент нелинейности 1о. Если 05 — линейный сигнал, U5 — постоянный.

Сигналы после дифференцирующего элемента в предлагаемом устройстве зависят от степе и нелинейности контролируемого параметра, а пе от его величины. Это позволило реализовать все узлы измерителя в простом виде, почти ле заботясь о линейности их характеристики преобразования.

Предмет изобретения

Измеритель нелинейности пилообразного напряжения, содержащий блок дифференцирования, соединенный со входом усилителя, выход которого через пороговый блок под.ключен к осциллографу, причем IKo входу блока дифференцирования и генератору запуска, например, осциллографа, аодсоединен генератор исследуемого пило образного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и разрешающей способности между блоком дифференцирования и усилителем дополнительн о Введен коммутатор, между пороговым блоком и осциллографом— последовательная цепь из фильтра постоянной составляющей и преобразователя напряжение — время, а reHepaIIop запуока соединен с коммутатором через регулируемую лянию задержки.

335618

Фиг.1

Корректор Л. Бадылама

Редактор Б, Федотов

Заказ 1676/16 Изд. № 752 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

r—

Составитель А. Матвеев

Техред Л. Куклина