Комбинированный измеритель амплитуды одиночных импульсов Советский патент 1984 года по МПК G01R19/04 

1 Изобретение относится к измерител ной технике и может быть использовано в импульсных вольтметрах, многоканальных амплитудных анализаторах и другой информационно-измерительной аппаратуре. Известно устройство для измерения амплитуды одиночных импульсов, содер жащее блок сравнения, первый вход которого соединен с входной клеммой устройства, линию задержки, вход которой соединен с выходом блока сравнения, а выход - с входной клеммой устройства, источник эталонного напряжения, подключенный к второму входу блока сравнения, нуль-индикатор, подключенный своим входом к выходу блока сравнения, а выходом к счетчику t1. В известном устройстве измеряемый импульс циркулирует в течение времени измерения по замкнутой в кольцо линии задержки, а число циклов цирку ляции пропорционально амплитуде импульса. Недостатком устройства является низкая точность, связанная с ограниченностью времени циркуляции измеряе мого импульса. Наиболее близким к предлагаемому является измеритель амплитуды одиноч ных импульсов, содержащий аналогодинамическое запоминающее устройство образованное последовательно соединенными линией задержки, усилителем и ключом, выход которого соединен с входом измерителя и входом линии задержки, блок формирования линейно изменяющегося напряжения, вход которого соединен с входом измерителя, а первый выход - с управляювщм входом ключа, нуль-орган, первым вхо дом соединенный с выходом ключа, а вторым - с вторым выходом блока формирования линейно изменяющегося напряжения, счетчик, подключенный к выходу нуль-органа 12 . В известном устройстве импульс, циркулирующий в аналого-динамическом запоминающем устройстве, сравнивается с линейно-нарастающим напряжением и подсчитывается число циркуляции, происшедших до момента их р авенства. Недостатком устройства является его низкая точность, связанная с невозможностью длительного сохранения импульса в аналого-динамическом запоминающем устройстве, зависимостью 12 результата измерений от амплитуды импульса. Цель изобретения - повьш1ение точности измерения амплитуды одиночных импульсов. Поставленная цель достигается тем, что в известный измеритель амплитуды одиночных импульсов, содержащий аналого динамическое запоминающее устройство, образованное последовательно соединенными линией задержки, усилителем и ключом, выход которого соединен с входной клеммой измерителя ивходом линии задержки, блок формирования линейно изменяющегося напряжения, вход которого соединен с входом клеммойизмерителя, а первый выход - ,с управляющим входом ключа, нуль-орган, первый вход которого соединен с выходом ключа, а выход - с одним из входом счетчика, введены расширитель импульсов, сумматор, аналого-цифровой преобразователь и арифметическое устройство, при этом вход расширителя импульсов соединен с входной клеммой измерителя, а выход - с первым входом сумматора и через аналого-цифровой преобразователь с первь входом арифметического устройства, второй вход сумматора соединен с вторым выходом блока формирования линейио изменяющегося напряжения, а выход сумматора соединен с вторым входом нуль-органа, выход счетчика соединен с вторым входом арифметического устройства, выход которого соединен с выходными клеммами измерителя. На чертеже представлена структурная электрическая схема комбинированного измерителя амплитуды одиночных импульсов. Комбинированный измеритель амплитуды одиночных импульсов содержит аналогЬ-динамическое запоминающее устройство, включающее линию 1 задержки, усилитель 2, ключ 3, блок 4 формирования линейно изменяющегося напряжения, расширитель 5 импульсов, нуль-орган 6, счетчик 7, аналогоцифровой преобразователь 8, сумматор 9, арифметическое устройство И). Комбикированнь } измеритель амплитуды одиночных импульсов работает следующим образом. Измеряемый импульс поступает на вход аналого-динамического запоминающего устройства (АДЗУ), образованного линией 1 задержки, усилителем 31 2 и ключом 3 и одновременно на вход расширителя 5 импульсов. Квазипостоянное напряжение с выхода расширителя 5, отличающееся от амплитуды вход ного импульса на величину зарядной погрешности, преобразуется в цифрову форму аналого-цифровым преобразователем 8. Кроме того, входной импульс запускает блок 4 формирования линейно изменяющегося нарряжения,.который вырабатывает два синхронных и равных по длительности сигнала: на первом выходе - импульс прямоугольной формы, управляющий ключом 3, на втором выходе - треугольный импульс (линейно нарастающий). Указанные сигнал могут быть сформированы, например схемой, состоящей из одновибратора и стробируемого интегратора, причем длительность формируемых импульсов, задаваемая одновибратором, и максимальная амплитуда треугольного импульса выбираются, исходя из динами ческого диапазона входных сигналов. Сигнал с первого выхода блока 4 замьжает ключ 3, тем самым разрешая циркуляцию измеряемого импульса в АДЗУ. При размыкании ключа 3,в момент окончания управляющего импульса циркуляция прекращается. Линейно изменякмцееся напряжение, снимаемое с второго выхода блока 4, суммируется в сумматоре 9 с выходным напряжением расширителя 5. Амплитуда циркулирующего в АДЗУ измеряемого импульса сравнивается в нуль-органе 6с 214 выходным сигналом сумматора 9. При достижении мгновенным значением последнего амплитуды сигнала АДЗУ прекращается появление импульсов на выходе нуль-органа 6. Количество циркуляции, подсчитанное счетчиком 7, будет при этом пропорционально абсолютной величине зарядной погрешности расширителя 5. Зафиксированное в счетчике 7 число и выходной код аналого-цифрового преобразователя 8 суг мируются с соответствующими весами в арифметическом устройстве 10, образуя цифровой эквивалент амплитуды измеряемого одиночного импульса. Перед началом нового цикла измерения сигналом СБРОС измеритель возвращается в исходное состояние. Таким образом, в измерителе имеются два канала фиксации амплитуды импульса. Один, из них состоит из расширителя 5 импульсов и аналого-цифрового преобразователя 8, а другой из АДЗУ, блока 4 формирования линейно изменякщегося напряжения, нуль-органа 6, сумматора 9 и счетчика 7. Величина амплитуды импульса, фиксирован,ного .с помощью расширителя 5, затем уточняется во втором канале, , оценивающем зарядную погрешность расширителя 5. Введение в структуру измерителя дополнительного канала фиксации амплитуды позволяет уменьшить минимально допустимый шаг квантования и существенно снизить погрешность измерения амплитуды.

КОМБИНИРОВАННЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ АМПЛИТУДЫ ОДИНОЧНЫХ ИМПУЛЬСОВ, содержащий аналого-динамическое запоминающее устройство, образованное последовательно соединенными линией задержки, усилителем и ключом, выход которого соединен с входной клеммой измерителя и входом линии задержки, блок формирования линейно изменяющегося напряжения, вход которого соединен с входной клеммой измерителя. а первый выход - с управляющим входом ключа, нуль-орган, первый вход которого соединен с выходом ключа, а выход - с одним из входов счетчика, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены расширитель импульсов, сумматор, аналого-цифровой преобразователь и арифметическое устройство, при этом вход расширителя импульсов соединен с входной клеммой измерителя, а выход - с первым входом сумматора и через аналого-цифровой преобра зователь с первым входом арифметического устройства, второй вход сумматора соединен с вторым выходом блока фор§ мирования линейно изменяющегося напря(Л жения, а выход сумматора соединен с вторым входом нуль-органа, выход счетчика соединен с вторым входом арифметического устройства, выход которого соединен с выходными клеммами измерителя. 00 оо tsD