Устройство для измерения амплитудных параметров периодических сигналов Советский патент 1986 года по МПК G01R19/04 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения перепада амплитуды переменного напряжения и его максимального и минимального значений, а также для измерения амплитудных параметров сигналов сложной формы, формируемых, например, при исследовании крутильных колебаний валов приводных механизмов, когда возникает необходимость в определении амплитудных параметров динамических процессов (максимального и минимального значений процесса и его размаха) при большой статической составляющей.

Цель изобретения - расширение фукциональных возможностей устройства за счет измерения максимального значения амплитуды переменного напряжения и ее перепада, а также измерения размаха, максимального и минимального значений сигналов сложной формы

На фиг. 1 изображена блок-схема устройстваj на фиг. 2-3 - дис1граммы, иллюстрирующие работу устройств

Устройство содержит (фиг.1) блоки 1 и 2 вычитания, пиковые детекторы 3 и 4, ключ 5, блок 6 формирования строба максимума и переключател 7. Вход пикового детектора 4, первый вход блока 1 вычитания и вход блока 6 формирования строба максимума подключены к входному зажиму устройства, выход пикового детектора 4 подключен к вторым входам блоков 1 и 2 вычитания и вьгходно)У1у зажиму 8 устройства, выход блока 1 вычитания подключен к входу ключа 5 и одному из входов переключателя 7, к другому входу которого подключен выход ключа 5, а управляющий вход ключа 5 присоединен к выходу блока 6 формирования строба максимума. Выход переключателя 7 подключен к входу пикового детектора 3, выход которого соединен с первым входом блока 2 вычитания и выходным зажимом 9 устройства, а выход блока 2 вычитания подключен к выходному зажиму 10 устройства.

Устройство работает следующим образом.

Для измерения амплитудных парамеров переменного напряжения переключатель 7 устанавливают в положение, при -котором выход ключа 5 соединен с входом пикового детектора 3, а на

вход устройства подают контролируемое напряжение U (фиг. 2а).

Пиковый детектор 4 запоминает его максимальное значение за период пов

торения, и на выходе пикового детектора 4 формируется постоянное напряжение, равное максимальному значению амплитуды и „о,(фиг . 25) контролируемог.о напряжения U, которое

поступает на выходной зажим 8 устройства. С выхода пикового детектора 4 напряжение, равное , одновременно поступает на один из входов блоков 1 и 2 вычитания, При этом на

выходе блока 1 вьиитания, на другой вход которого поступает контролируемое напряж€ ние Uj формируется разностное напряжение иц„о.-и (фиг.2Ь), которое поступает на вход ключа 5.

При стробировании ключа 5 импульсами, поступающими на его управляющий вход с выхода блока 6 формирования строба максимума (фиг. 2г), ключ 5 пропускает на свой выход разностное

5 напряжение Ц

-и в моменты пос-

а макс тупления строб-импульсов (фиг. 2Ь,г),

Разностное напряжение с выхода ключа 5 через переключатель 7 в моменты действия строб-импульсов поступает на вход пикового детектора 3 (фиг. 2Э). Максимальное значение разностного напряжения, прошедшее через ключ 5, запоминается пиковым детектором 3 (фиг. 2е), Таким образом, на выходе пикового детектора 3 формируется постоянное напряжение, равное перепаду амплитуд Unpp иа макс иамин контролируемого напряжения U, Это напряжение поступает на выходной зажим 9 устройства и первый вход блока 2 вычитания. При этом на выходе блока 2 вычитания формируется постоянное напряжение, равное минимальному значению амплитуды контро-. лируемого напряжения U (фиг. 2ж).

Ча. иакс Ua.

.

awtt с выхода блока 2

Напряжение вычитания поступает на выходной зажим 10 устр.ойства.

Таким образом, на выходах зажимах 8, 10 и 9 устройства одновременно формируются три постоянных напряжения соответственно равных максимальному и минимальному значениям амакс UCL-MHH амплитуды контролируемого напряжения U, а также перепаду Uctrtep этих значений амплитуды. Измерение указанных напряжений может быть осуществлено с помощью электроизмерительных приборов, которые под;ключают к соответствующим выходным зажимам устройства. Для измерения размаха, максимального и минимального значений периодического сигнала сложной формы, например, имеющего постоянную составляющую, переключатель 7 устанавливают в положение, при котором выход блока 1 вычитания подключен к входу пикового детектора 3, минуя ключ 5. При этом контролируемое напряжение и, подаваемое на вход устройства (фиг. За), поступает, как и в первом случае, на вход пикового детектора 4 и первый вход блока 1 вычитания. При этом на выходе пикового детектора 4 формируется постоянное напряжение, равное максимальному значению Uf, контролируемого напряжения (фиг. 3J) а на выходе блока 1 вычитания - разностное напряжение UHCLKC U (Фиг.2Ь) , которое через переключатель 7 поступает на вход пикового детектора 3. Последний запоминает максимальное значение разностного напряжения (фиг. Зг), которое равно напряжению размаха Up контролируемого напряжения и. Так как на входы блока 2 вы читания поступают постоянное напряжение, равное и, , и постоянное напряжение, равное ,, то на выходе блока 2 вычитания формируется пос тоянное напряжение ,.-( ммн ) ищ,„ , равное минимальному значению контролируемого напряжения U (фиг. 3). Сформированные постоянные напряжения, равные соответствующим амплитудным параметрам UMQ.K.C и,ин и иро,| одновременно поступают на выходные зажимы 8, 10 и 9 устройства, и как и в первом случае измеряются с помощью электроизмерительных приборов, подключаемых к этим выходным зажимам. Формула изобретения Устройство для измерения амплитудных параметров периодических сигналов, содержащее два блока вычитания, блок формирования строба максимума, первый пиковый детектор и ключ, вход которого подключен к выходу первого блока вычитания, первый вход которого и вход блока формирования строба максимума присоединены к входному зажиму устройства, управлягаций вход ключа соединен с выходом блока формирования строба максимума, выход первого пикового детектора подключен к первому входу второго блока вычитания, -выход которого соединен с первым выходным зажимом устройства, о тличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены второй пиковый детектор, вход которого подключен к входному зажиму устройства, а выход одновременно соединен с вторыми входами первого и второго блоков вычитания и вторым выходным зажимом устройства, и переключатель, выход которого подключен к входу первого пикового детектора, первый вход соединен с выходом ключа, второй вход присоединен к выходу первого блока вычитания, а выход первого пикового детектора связан с третьим выходным зажимом устройства.

iL ... Л.-4-Li--LJu.