Способ измерения времени нарастания фронта и времени спадания среза импульсного сигнала Советский патент 1984 года по МПК G01R29/02 

У6

р

Ч

эо со :л

ЛЧ УЧ

00

СНОСОК ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ НАРАСТАНИЯ ФРОНТА И ВРЕМЕНИ СПАДАНИЯ СРЕЗА ИМПУЛЬСНОГО СИГНАЛА, заключающийся в выделении фронта или среза между уровнями ОД и 0,9 от максимальной амплитуды сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, задержиBcUOT последовательно многократно фронт или срез импульсного сигнала, запоминают изображение измерительной решетки, образованной равноотстающими линиями, повторяющими форму фронта или среза, накладывают на запомненное изображение эталонную растровую решетку с линиями, расположенными под углом 90 к горизонтальной оси на расстояниях, равных расстояниям измерительной решетки, и определяют время нарастания фронта или время спадания среза по вели-g чине шага комбинационных линий по(Л лученной муаровой картины.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть исползовано при измерении временных пара1(етров импульсных сигнгшов.

Известен способ измерения времени нарастания фронта и времени спадаНия среза импульсного сигнала, заключающийся в выделений импульсов нача.ла и конца измеряемого интервала, например, в момен ты пересечеция фронтом или срезом уровней 0,1 и 0,9 от максимального значения сигнала и измерении полученного интервала методом прямого счета, заключающийся в квантовании его последовательностью импульсов, период следования которых известен ij .

Недостатком способа является низкая точность, обусловленная погрешностью преобразования при предварительном расширении импульса и погрешностью дискретности.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ измерения времени нарастания фронта и времени спадания среза импульсного сигнала, Заключающийся в выделении фронта или среза между уровнями 0,1 и 0,9 от максимальной амплитуды сигнала, формировании положительного импульса кода, соответствующего фронту импульсного сигнала, и отрицательного импульса кода, соответствукадего срезу импульсного сигнала, и измерение длительности полученных импульсов кода 2j .

Недостатком известного способа является низкая точность измерения, вызванная погрешностями, возникающими при преобразовании измеряемого фронта импульсного сигнала в код. Погрешности увеличиваются с уменьшением длительности измеряемых фронта и среза.

Цель изобретения - повьтшение точности измерения.

Цель достигается тем, что согласно способу измерения времени нарастания фронта и времени спадания среза импульсного сигнала, заключающемуся в выделении фронта или среза между уровнями 0,1 и 0,9 от максимальной амплитуды сигнала, задерживают последовательно многократно фронт или срез импульсного сигнала, запоминают изображение измеритель ой решетки, образованной равноотстающими линиями, повторяющими форм фронта или сзера, накладывеиот на запомненное изображение эталонную растровую решетку с линиями, расположенными под углом 90° к горизонтальной оси на расстояниях, равных расстояниям измерительной решетки,и определяют время нарастания фронта или времд спадания среза по величин тага комбинационных линий полученно муаровой картины.

На чертеже дана структурная электрическая схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство состоит из ограничителя 1 уровня сигнала и последовательно соединенных дифференцирующей цепи 2, элемента ИЗ, элемента ИЛИ 4, линии 6 задержки с отводами, выход элемента И-НЕ б| соединен с входом элемента .И 7 запоминающего осциллогра0 фа 8, эталонной растровой решетки 9, нанесенной на стекло, светоприемника 10, щелевой диафрагмы 11 и измери- . тельного блока 12.

Способ реализуется следующим об5 разом.

Исследуемый сигнал поступает на ограничитель 1, который ограничивает его на уровнях 0,1 и 0,9 от максимума его амплитудного значения. Одновременно этот же сигнал поступает на дифференцирующую цепь 2, с выхода которой положительный импульс, соответствую1чий нарастающему фронту измеряемого импульсного сигнала, поступает на элемент ИЗ, разрешая тем самым подачу нарастающего фронта измеряемого импульсного сигнала через элемент ИЛИ 4 на линию 5 задержки. Так как отводы линии 5 задержки подключены к входу запоминающего

0 осциллографа 8, то на экране запоминающего осциллографа 8, облгщающего большим временем послесвечения, образуется изображение измерительной растровой решетки, каждая линия кото5 рой воспроизводит измеряемый фронт импульсного сигнала. Шаг линий измерительной растворой решетки определяется временем задержки элемента линии 5 задержки и режимом работы

0 запоминающего осциллографа 8.

Перед экраном запоминающего осциллографа 8 и в непосредственной близости рт него располагают эталонную растровую решетку 9, представляющую

с собой семейство прямых линий, шаг

следования которых соответствует шагу следования линий растра сформированного на экране запоминающего., осциллографа 8. Линии эталонной растровой реретки 9 располагаются

0 под углом 90 по отношению к горизонтальной оси. I

В результате наблюдгиот муаровую картину, по шагу комбинационных линий которой измеряют время нарастания фронта Импульсного сигнала. Последнее можно делать визуально, предварительно нанеся специально отградуированную шкалу, например, на эталонную растровую решетку 9,

0 либо автоматически. В последнем случае муаровую картину, полученную в результате наложения эталонной растровой решетки 9 на изображение кзмерительной растровой решетки, считы5 вают светоприемником 10 через щелевуюдиафрагму 11, которая перемешается перед экраном запоминающего осциллографа 8, Измерение считанного сигнала светоприемника 10 производят с помощью блока 12.

Анапо ично производится измерение времени спадания среза импульсного сигнала.

Для допускового контроля с большой точностью длительности фронта или спада импульса на эталонной

растровой решетке наносят зону, в пределах которой должна располагаться образованная муаровая полоса.

Предлагаемый способ позволяет повысить точность измерения вследствие чувствительиости муаровой картины к изменению параметров линий решеток, ее образующих. При этом точность измерения тем больше, чем короче длительность фронта или спада импульсного сигнала.