Измеритель длительности переходных процессов Советский патент 1985 года по МПК G04F10/04 

Изобретение относится к импульсно технике. Целью изобретения является повышение точности. На фиг.1 приведена функциональная схема измерителя длительности переходных процессре4. на фиг,2 - временная р,кагрващ его работы. Измеритель сод)ержит генератор 1 .эд-алонных импуль сов, разветвитель 2 элемент 3 сравнения, блок 4 установки уровня отсчета первый формирователь 5 импульсов, управляемый элемент 6 задержки, второй формирователь 7 импульсов, полосовой фильтр 8, регулятор 9, генератор 10 тактовых импульсов, индикатор 11, входную 12 и выходную 13 шины измерителя, Генератор 1 эталонных импульсов через разветвитель 2 соединен с выходной шиной 13 измерителя и первым входом первого формирователя 5 импульсов, второй вход которого подключен к выходу элемента 3 сравнения первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом блока 4 установки уровня отсчета и входной шиной 12 измерителя, выход формирователя 5 подключен к первому входу формирователя 7 непосредственно, а к второму - через управляемый элемент 6 задержки. Выход формирователя 7 через последовательно соединенные полосовой фильтр 8 и регулятор 9 подключен ко входу генератора 10 тактовых импульсов, первый выход которого соединен со входом индикатора 11, а второй - с управляемым входом управляемого элемента 6 задержки. Измеритель длительности переходных процессов работает следующим образом. Генератор 1 эталонных импульсов вырабатывает эталонную последовательность прямоугольных импульсов (фиг,2 А), Длительность выходных импульсов генератора 1 определяется инерционностью исследуемого объекта причем чем дальше происходит переходной процесс в исследуемом объект тем больше должна быть длительность импульсов генератора. Период повторения этих импульсов Тр, определяет полосой пропускания полосового филь ра 8 и требуемой точностью измерени длительности исследуемого переходно го процесса. 31 С выхода генератора 1 эталонные импульсы через разветвитель 2 поступают через выходную шину 13 на вход исследуемого объекта и первый вход формирователя 5 импульсов. По переднему фронту импульса генератора 1 на выходе формирователя 5 формируется передний фронт выходного импульса. При поступлении импульса генератора 1 на вход исследуемого объекта, в последнем происходит переходной процесс, длительность которого не должна превышать длительности входного импульса. При достижении уровня выходного напряжения исследуемого объекта величины 0,9 своего максимального значения, элементом сравнения 3 формируется выходной импульс (фиг,2 В). Формирование этого импульса осуществляется путем сравнения уровня импульса, поступающего на второй вход элемента 3 сравнения с выхода исследуемого объекта, с величиной эталонного напряжения, равной 0,9 максимального значения выходного напряжения исследуемого объекта, поступакг1цего с выхода блока 4 установки уровня отсчета (фиг.2 Б). Импульс, сформированный элементом сравнения 3, поступает на второй вход формирователя 5. Передним фронтом импульса с выхода элемента 3 сравнения формирователем 5 формируется задний фронт г выходного импульса (фиг.2 Г). Таким образом, длительность импульса на выходе формирователя 5 определяется длительностью переходного процесса в исследуемом объекте, а период их следования остается неизменным и равным периоду следования импульсов эталонной частоты. Импульс с выхода формирователя 5 поступает на вход регулируемого элемента 6 задержки и на первый вход второгоформирователя 7. Во втором формирователе 7 происходит суммирование двух импульсов, поступающих на первый и второй входы формирователя 7 соответственно с выходов формирователя 5 и управляемого элемента 6 задержки (фиг.2 З). Таким образом, на выходе второго формирователя 7 формируется импульс, длительность которого определяется временем прохождения сигнала через исследуемый объект и временем задержки nAf в регулируемой линии задержки 6 (фиг,2 3) + h-ui-3 8 , где H.i - длительность импульса, сфор мированного вторым формирователем импульсов; д1г - длительность импульса, сфор мированного первым формирователем импульсовi п - количество счетных импульсо -поступивших на управляемый элемент задержки; изменение величины задержки при поступлении одного им., пульса на вход управляемого элемента задержки. Работой регулируемого элемента 6 задержки управляют через управляемы вход, генератор 10 тактовых импульсо причем период следования тактовых им пульсов Тд Tjj существенно больше периода : следования импульсов генерат ра 1 эталонных импульсов. Это обеспе чивает поступление на вход полосовог фильтра 8 установившегося спектра ча тотной последовательности h исключает влияние инерционности срабатывани полосового фильтра 8 и регулятора 9 на процесс измерения. Полосовой фильтр 8 имеет достаточ ио уйкую полосу пропускания А „-. В диапазоне низких частот по сравнению с частотой N-й гармоники (нулевая отметка исследуемого спектра, А. Вследствии этого на выходе полосо вого фильтра 8 выделяется одна из гармоник исследуемого спектра (фиг.2 А, В), которая затем поступае rfa вход регулятора 9. На выходе регулятора 9 формируется разрешающий потенциал на заftycK генератора 10 тактовых импульсов . С выхода генератора 10 тактовых импульсов сформированный тактовый импульс (фиг.2 Д) поступает на регулируемый элемент 6 задержки и на вход-индикатора 11. В результате этого на выходе элемента 6 задержки (фиг.2 Е) периодическая посдедовательность импульсов будет задержана на время . Таким образом, с поступлением очередного тактового импульса на вход регулируемого элемента 6 задержки длительность импульсов на выходе второго формирователя 7 каждый раз будет увеличиваться на величину . Увеличение длительности импульсов будет происходить до тех пор, пока длительность сформированных импульсов не станет такой, что в полосу пропускания полосового фильтра 8 попадает частота N-й гармоники (нулевая отметка спектра исследуемой последовательности импульсов, фиг.2 В) fdr- fh - nif, где fq, - средняя частота настройки полосового фильтра: f - частъта нулевой гармоники незадержанной последовательности импульсов; Af - постоянный частотный интервал, на который каждый раз задерживается импульсная последовательность при поступлении очередного тактового импульса, п - количество поступивших тактовых импульсов. С появлением на выходе полосового фильтра 8 нулевой (ниже порогового уровня) реакции регулятор 9 формирует запреща1рщий уровень поступающий на вход генератора 10, в результате чего прекращается формирование тактовых импульсов генератором 10. Зная частоту f, на которую настроен полосовой фильтр В, а также определяя величину временной задержки импульсов по показанию индикатора 11, можно однозначно определить нулевую отметку fi, незадержанных импульсов, а значит и длительность переходного процесса исследуемого объекта Г - f,,

ИЗМЕРИТЕЛЬ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ, содержащий последовательно соединенные генератор эталонных импульсов, разветвитель и первый формирователь импульсов, а также элемент сравнения, блок установки уровня отсчета, полосовой фильтр и индикатор, вход первого Формирователя импульсов соединен с выходом элемента сравнения, первый вход которого подключен к выходу блока установки уровня отсчета, а . второй вход соединен с входной шиной, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены управляемый элемент задерж-i ки, второй формирователь импульсов,регулятор и генератор тактовых импульсов, причем выход первого формирователя импульсов соединен с первым входом второго формирователя импульсов непосредственно, а со вторым входом - через управляемый элемент задержки, выход второго формирователя импульсов подключен к вхоi ду полосового фильтра, выход которо(Л го через регулятор соединен с входом генератора тактовых импульсов, . первый выход которого подключен к входу индикатора, а второй - к управляющему входу управляемого элемента задержки. ic N9 СО