Способ контроля временной асимметрии меандра Советский патент 1986 года по МПК G01R29/02 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, может быть использовано для контроля временной асимметрии полуволн меандра по длительности импульса и по длительности фронтов и является усовершенствовани ем способа по авт. св. № 817619. Цель изобретения - расширение функи;иональных возможностей способа за счет обеспечения контроля асиммет рии длительности фронтов меандра. На фиг. 1 - представлена схема устройства, реализующего способ; на фиг. 2 - временная диaгpa iмa, поясняющая способ. Устройство (фиг. 1) содерлшт пер вьй 1 и второй 2 компараторы, первый 3 и второй 4 источники опорньпс уровней, сумматор 5, смеситель 6, перест раиваемый гетеродин 7, первый 8, вто рой 9, третий 10 фильтры пром(гжуточньк частот, первый 11, второй 12 и третий 13 детекторы, первый 14 и вто (Рой 15 делители напряжения, первый 16 и второй 17 измерители напряжения Сущность способа заключается в следующем. Контролю подлежит помимо временной асимметрии меандра еще и асимметрия Ц длительности его фронтов. При этом по определению считается, что величина равна VP 1 ti где 1 - длительность переднего фрон та импульса MeaH;i,pai разность длительностей заднего и переднего фронтов импульса меандра. Для определения величины J из пос ледовательности импульсов меандра (фиг. 2) формируют последовательность пар импульсов, причем длительность первого из импульсов пары равна ti , а длительность второго tj + + 4tj , интервал между импульсами пары равен длительности импульса меандра. Известно, что изображение по Лап ласу последовательности двух прямоугольных импульсов равно и(р) i 1 - + е- (1 -где Е - амплитуда импульса, р - оператор Лапласа, Очевидно и(р) - 1 - е + е + н- (1 - . (3) После подстановки р j получим .2sin, sin i|2: + U(ju)) Е . u)At +-г- Sin -;: tO 2 Для определения амплитуды п-й гармоники подставляем в выражение (4) 2ТГП/Т и получаем ,т/ ч 2Е г . tm, U(n) . niTXT-i + sin; В том случае, если в соотношении (5) выбрать п L: с учетом того, что при меандре , первый член в скобках обратится в ноль, так как sin 2ЭГ О, и вьфажение преобразуется к виду u(i) 4т-и J-Ji.a.ti ,.-,4 Ti TTJ При малых значениях . полу2Е AtTt и(1) 1г, т.е. амплитуда 1-й гармоники пропорциональна величине Ч Устройство, реализующее способ (фиг. 1), работает,следующим образом. Для контроля асимметрии длительности меандра используется компаратор 1, при этом на него с источника 3 подае;тся опорньш уровнь (фиг. 2). На компаратор 2 с источника 4 подается опорный уровень uvpj , больший амплитуды импульса меандра, что привбдит к его исключению из работы устройства. В этом случае с помощью компаратора 1, сумматора 5, смесителя б, гетеродина 7, фильтров 8 и 9, детекторов 11 и 12, делителя 14 и измерителя 16 определяется асимметрия длительности меандра по известному способу. Для контроля асимметрии ф длительности фронтов меандра на компаратор 3 1 от источника 3 подается уровень Uypj , а на компаратор 2 от источни 4 - уровень Uv,p. При напряжении U на выходе компаратора 1 U U, он вырабатывает положительный скач напряжения. При напряжении U на входе к(мпаратора 2 U U он вьфабатьшает отрицательный скачок напряжения. В результате сз ммирования положительных и отрицательных скачков в сумматоре 5 на его выходе образуется последовательность пар импульсов (фиг. 2). В смесителе 6 импульсный сигнал подвергают многочастотному преобразованию с одновременным понижением частоты на величину частоты f,- гете родина 7. В результате многочастот- ного преобразования на выходе смеси теля образуется спектр частот, сред которых имеются частоты . f 1 fc - fг , f, 2(f, - f, ), f i(f, - f,),(9) где fj, - частота первой гармоники. Частота fj пропорциональна часто те I -и гармоники, амплитуда которо определяет асимметрию ц длительност фронтов меандра. С помощью фипьтра 10 промежуточной частоты вьщеляют частоту f , с помощью детектора 13 преобразуют амплитуду гармоники f в постоянно напряжение и подают на вход измерителя 17, которьм определяет разност амплитуд сигналов, поступанщих на его входы. На другой вход измерител 17 поступает постоянное-напряжение, пропорциональное амплитуде первой гармоники f вьщеленной фильтром 8 и детектором 11, Делитель 15 обеспе чивает возможность регулировки коэф фициента (X пропорциональности и установку измерителя 17 на ноль при условии полной симметрии длительнос тей фронтов меандра, т.е. при нахож дении асимметрии в норме. Если величина Ч больше или меньше нормы, измеритель 17 дает соответственно . 534 положительные или отрицательные показания. Таким образом, за счет формирования последовательности пар импульсов, соответствующих, по длительности фронтов меандра, многочастотному преобразованию этой последовательности, вьщелению частоты -й гармоники и измерению ее амплитуды, возможно определить величину Ц) , так как она пропорциональна амплитуде i-й гармоники. Это расширяет функциональные возможности способа относительно известного способа, где величину Ц) определить невозможно. Формула изобр е т е н и я Способ контроля временной асимметрии меандра по авт.св. № 817619, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей способа за счет обеспечения контроля .асимметрии длительности фронтов меандра, из контролируемого меандра формируют последовательность прямоугольных импульсов фиксированной амплитуды, совпадающих по времени и пропорциональных по длительности переднему и заднему фронтам импульса меандра, осуществляют разложение сформированной последовательности пар импульсов на гармонические составляющие, вьщеляют из спектра частот гармонику переменного напряжения с номером i 2t/,, где t- период повторения импульсов в последовательности пар импульсов, Il - длительность переднего фронта импульса меандра, и преобразуют полученное переменное напряжение в постоянное, вьщеляют из спектра частот первую гармонику переменного напряжения, преобразуют полученное переменное напряжение в постоянное и ослабляют постоянное напряжение, вычитают полученное постоянное напряжение из постоянного напряжения, пропорционального амплитуде i-й гармоники, и по величине полученной разности судят об асимметрии длительности фронтов меандра.

ilP,

УР, %

y/v

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и является дополнительным к авт. св. № 817619. Цель изобретения - расшиг рение функциональных возможностей ,,р,.: , . ... ,J 1C ,i/. способа. Устройство, реализующее способ, содержит компараторы 1 и 2, ис- , точники 3 и 4 опорных уровней, сумматор 5, смеситель 6, перестраиваемый гетеродин 7, фильтры 8, 9 и 10 промежуточных частот, детекторы 1113, делители 14 и 15 напряжения и измерители 16 и 17 напряжения. За счет формирования последовательности пар импульсов, соответствующих по . длительности фронтов меандра, Многочастотному преобразованию этой последовательности, вьщелению 1-й гармоники и измерению ее амплитуды возможно определить асимметрию ф длис тельности фронтов меандра, которая сл пропорциональна амплитуде i-й гармоники. 2 ил. N Од со ел со ГЧ)

фиг.г