Устройство для измерения переходных процессов в аналого- частотных преобразователях

ОПИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (i»696392 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено250477 (21) 2479291/18-21 (51)М. Кл.2

G 01 R 29/02 с присоединением заявки Ио

Государственный коннтет

СССР но делан изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДКС>2) 3 7. 757 (088. 8) Опубликовано 051179. Бюллетень Hо 41

Дата опубликования описания 05,1179 (72) Автор изобретения

Ю.С. (1)Малий (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ ПЕРЕХОДНЬ)Х ПРОЦЕССОВ

В АНАЛОГО-ЧАСТОТНЬ Х ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯХ

Изобретение относится к области радиотехнических измерений и может быть использовано для исследования динамических свойств аппаратуры с частотно-импульсной модуляцией выход- 5 ного сигнала, в частности, при измерении малых изменений параметров.

Известен измеритель времени первходного процесса, содержащий формирователи, ключи, счетчики, цифровые часы (1) .

Однако укаэанное устройство не позволяет наблюдать характер переходного процесса.

Известно также устройство для измерения переходных процессов в преобразователях с частотно-импульсной модуляцией, содержащее последовательно соединенные узел управления токовым ключом, токовый ключ и узел задания входного сигнала, а также узел управления работой двух частотомеров, узел формирования кодовых сигналов, регистратор, переключатель (2), Однако известное устройство не позволяет измерять с необходимой точностью переходные процессы в аналого-частотных преобразователях, которые протекают в короткие промежутки времени, соизмеримые с периодом исследуемой частоты, так как при этом возникает погрешност» измерения, соизмеримая с периодом частоты.

Цель изобретения — повышение точности измерения переходных процессов, соизмеримых с периодом исследуемой частоты.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство для измерения переходных процессов в аналогочастотных преобразователях, содержащее блок управления, первый выход которого -соединен со входом блока задания входного сигнала, выход блока задания входного сигнала соединен с первой входной клеммой устройства, первый и второй счетчики импульсов, первые входы которых подключены соответственно ко второму и третьему входам блока управления, первый выход первого счетчика импульсов и выход второго счетчика импульсов соединены соответственно с первым и вторым входами блока управления, второй выход первого счетчика импульсов соединен с третьим входом блока управления, а также элемент задержки и блок индикации, дополнительно введен элемент И, первый вход которого

698 393 соединен со второй входной клеммой устройства, второй вход элемента И соединен через элемент задержки с вы:-..одом блок а з адани я входного сигнала и со вторыми входами первого и

-второго счетчика импульсов, а выход элемента И соединен с четвертым входом блока управления, причем выход второго счетчика импульсов соединен со входом блока индикации .

На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы работы устройства; на фиг. 3 — осциллограмма переходного процесса. Приняты следующие обозначения f,„ f — частоты, которые генерируются исследуемым аналого-частотным преобразователем, соответствующие единичному уровню выходного напряжения и нулевому на входной клемме У устройства; t — текущее время; U — выходное напряжение; — время переходного процесса, Устройство для измерения переходных процессов в аналого-частотных преобразователях состоит из блока ° управления 1, содержащего дифференцирующую цепь 12, элементы И 13, 14 блока задания входного сигнала 2, содержащего элемент задания сдвига входного сигнала 10 и элемент задержки 11 первого 3 и второго 4 счет чиков импульсов, элемента задержки

5, блока индикации б, элемента И 7, входных клемм 8 и 9 устройства.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения питания на исследуемый аналого-частотный преобразователь (на чертеже не показан) на его выходе генерируются импульсы ча оты f (см.фиг.2,а), которые поступают на входную клемму 8 устрой

4 ства для измерения времени переходного процесса в аналого-частотных преобразователях. Выходная клемма

9 устройства для измерения переходного процесса в аналого-частотных преобразователях подключена к входным клеммам исследуемого аналогочастотного преобразователя. На вход исследуемого преобразователя поступает напряжение, периодически изменяющееся скачкообразно и имеющее два уровня — единичный и нулевой.

Нулевому уровню соответствует частота f<, единичному — f (см.фиг.2, r).

В момент подачи питающего напряже н и я з апус к ает с я элемент з адержки

11. Длительность импульса элемента задержки 11 выбирается, исходя из времени установления измерителя в исходное состояние послв включения напряжения питания, причем она долж на быть больше времени обратного переходного процесса от частоты f>n (см.фиг. 2г) .

По окончании импульса с выхода элемента задержки 5 (см. фиг. 2ж) открывается элемент И 7, при этом импульсы исследуемой частоты (см. фиг.?з) поступают через него на диф5 ференцирующую цепь 12 (см.фиг.26) .

Первый дифференцированный импульс (см.фиг,2,6) запускает элемент задания сдвига входного сигнала, который представляет собой кипп-реле с цик10 лически изменяющейся длительностью импульсов.

Задним фронтом импульса с элемента сдвига входного сигнала 10 (см,фиг.2в) запускается элемент задержки 11, представляющий собой киппреле с постоянной длительностью импульсов, который генерирует импульс определенной длительности (см, фиг.2г).

Этот импульс коммутирует напряже20 ния на входе исследуемого аналогочастотного преобразователя, в результате чего изменяется вго выходная частота (см. фиг. 2,а) .

С выхода дифференцирующвй цепи 12

25 продифференцированные импульсы (см. фиг. 2p) поступают через элемент И 13 на первый счетчик импульсов 3 и через элемент И 14 на второй счетчик импульсов 4. Счетчик импульсов 3 счи— 30 тает только положительные импульсы.

Счетчик импульсов 4 считает положительные и отрицательные импульсы.

В исходном положении элемент И 13 открыт по обоим входам, элемент И 14

35 закрыт выходным сигналом счетчика импульсов 3.

Дифференцированные импульсы с выхода дифференцированной цепи 13 поступают на счетчик импульсов 3, ко40 торый просчитывает п положительных импульсов (например, n = 3), после чего запирает элемент И 13 и открывает элемент И 14. Первый отрицательный и положительный импульсы (см.фиг.2л) регистрируются на счвтчике импульсов 4, после чего счетчик импульсов 4 запирает элемвнт И 14, С выхода счетчика импульсов 4 на блок индикации б поступает импульс, длительность которого равна интервалу времени между отрицательным и положительным продифференцированными,импульсами (см.фиг.,л) .

Указанный импульс имеет нормированную амплитуду, которая преобразуется в блоке индикации б в импульсы пилообразного напряжения (см.фиг.2м).

Общая картина переходного процесса, регистрируемая блоком индикации показана на фиг. 3, гдв t> — время переходного процесса.

Первый цикл измерения заканчивается по окончании импульса 2 r (см. фиг. 2г), по заднему фронту которого запускается элемент задержки 5, генерирующий импульс 2ж (см.фиг.2ж).

696392

1 3

После этого счетчики импульсов 3 и 4 сбрасываются в исходное состояние и начинается обратный переходной процесс в исследуемом аналого-частотном преобразователе (см. фиг, 2а) .

После установления на выходе ис- 5 следуемого аналого-частотного преобразователя начальной частоты f< начинается следующий цикл измерения, который протекает аналогично. Однако в последующих циклах измерения изменяется длительность задающего импульса 2в узла задания сдвига входного сигнала 2. Эта длительность изменяется циклически с дискретностью

С., в результате чего импульс 2е (см.фиг.2е) проходит aecb участок переходного процесса, изменяя свою длительность (см.фиг.2) °

Расчет времени переходного процесса tg в исследуемом аналого-частотном преобразователе производится по формуле:

t.-- — где f f — нижняя и верхняя часто- 25

2 ты аналого-частотного преобразователя; à — время, соответствующее величине дйскретного сдвига импульса скачкообразного изменения входного 3О воздействия;

n — число пилообразных импульсов на участке (см.фиг.3).

Формула изобретения

Устройство для измерения переходных процессов в аналого-частотных преобразователях, содержащее блок уnравления, первый выход которого соединен со входом блока задания входного сигнала, выход блока задания входного сигнала соединен с первой входной клеммой устройства, первый и второй счетчики импульсов, первые входы которых подключены соответственно ко второму и третьему выходам блока управления, первый выход первого счетчика импульсов и выход второго счетчика импульсов соединены соответственно с первым и вторым входами блока управления, второй выход первого счетчика импульсов соединен с третьим входом блока управления, а также элемент задержки и блок индикации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения переходных процессов, соизмеримых с периодом исследуемой частоты, в него дополнительно введен элемент И, первый вход которого соединен со второй входной клеммой устройства, второй вход элемента И соединен через элемент задержки с выходом блока задания входного сигнала и со вторыми входами первого и второго счетчика импульсов, а выход элемента И соединен с четвертым входом блока управления, причем выход второго счетчика импульсов соединен со входом блока индикации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 505127, кл. Н 03 К 13/20, 13,08,73.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 409147, кл, G Ol R 28/02, 31 ° 03.72.

696392 иг.

Составитель A. Филиппов

Редактор Н. Веселкина Техпед З.++HT> Корректор В. Бутяга

Заказ 7086/3 Тираж 1073 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по дзлам изобретений и открытий

113035 Москва К-35 Раушская наб. д. 4 5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4