Измеритель площади электрического импульса Советский патент 1986 года по МПК G06G7/18 

кэ ел

4; 00 ю

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для измерения площади одиночного электрического импульса с выдачей результата в цифровой форме.

Целью изобретения яйляется повышение точности измерения.

На фиг. 1 представлена функциональная схема измерителя площади электрическогоимпульса; на фиг, 2 временные диаграммы, поясняющие его работу;.на фиг. 2 - схема разбиения измеряемого импульса на элементарны прямоугольники.

Измеритель содержит делитель 1 напряжения, источник 2 эталонного напряжения, пороговые элементы 3, вход 4 измерителя, формирователи 5 временного интервала, элементы 6 задержки, ключ 7, задающий генератор 8, счетчик 9, блок 10 вьгеода информации, формирователь 1 длительности измеряемого импульса. Вход делителя 1 напряжения подключен к источнику 2 эталонного напряжения. Первые входы пороговых элементов 3 подключены к выводам делителя 1 напряжения, при этом минимальный уровень поступает на пороговый элемент 3-1, а максимальный - на пороговый элемент 3-п. Вторые входы пороговых элементов 3 и вход формирователя 1 длительности измеряемого импульса подключены к шине 4 входного сигнала. Вход запуска формирователя 5-1 подключен к выходу порогового элемета 3-2, входостанова - к выходу порогового элемента 3-1, выход - к входу элемента 6-1 задержки. Соответственно входы запуска и останова формирователя 5-2 подключены к выходам пороговых элементов 3-3 и 3-2, а выход - к входу элемента 6-2 задержки и т.д. Выход элементов 6 задержки и выход формирователя 11 объединены и подключены к управляющему входу ключа 7, информационный вход которого подключен к задающему генератору 8, а выход - к счетио.му входу счетчика 9, выходы которого соединены с блоком 10 вывода ниформации.

Измеритель работает следующим образом.

На выходе делителя 1 напряжения формируется ряд уровней постоянного напряжения, отличающихся друг от

4822

друга на величину шага квантования (фиг. 2а). , При поступлении измеряемого импульса на вход 4 в момент времени t (фиг. ) начинает работу формирователь 11. В момент времени t , когда измеряемый сигнал достигает значения первого квантованного уровня, срабатывает пороговый элемент 3-1 (фиг. 26),в момент

t,, - пороговый элемент (фиг. 2г), и т.д.В момент времени t срабатываг ет пороговый элемент 3-К (фиг. 23), послед1шй пя данной амплитуды. Формирователь запускается в момент

и т.д. В момент времени t срабатывавремени t-, формирователь 5-2 - в мо-, мен,т времени t (фиг. 2Р ,,д.

Окончание работы формирователя 5-(К-1) совпадает с моментом времени t (К-1) повторного срабатывания порогового элемента 3-(К-1), формирователя 5-2 - с моментом времени t , и т.д. (фиг. 2e,o«i5). Импульсы иа выходах формирователей 5 и формирователя 11 длительности присутствуют практически одновременно.

Сигнал с выхода формирователя 11 , обладакшщй максимальной длительностью д (фиг. 2), равной длительности импульса у его основания, поступает непосредственно на управляющий вход ключа 7. Импульс длительностью L с выхода формирователя

5-1 поступает на вход элемента 6-1 задержки, импульс длительностьюt. с выхода формирователя 5-2 - на вход элемента 6-2, и т.д. (фиг. 2и). Время задержки каждого элемента задержки выбирается таким образом, чтобы обеспечить равномерность поступления сформированных импульсов на вход ключа 7. В течение длительности указанных импульсов на вход счетчика поступают импульсы от задающего генератора 8. Как видно из фиг. 2Q и 3, вольт-секундная площадь импульса определяется суммой заштрихованных пршлоугольников. При этом максимальаую положительную погрешность в измерение площади вносят участки квантованных импульсов (фиг. 3), лежащие за пределами обрабатываемого импульса, а максимальную отрицательную погрешность - участки Q и Ь , лежащие за пределами квантованных импульсов. Однако, как видно из dmr. 3, в предлагаемом измерителе осуществляется компенсация площадей участков S и е , оказавшихся за пределами квантованных импульсов, площадями участков b и 6, входящих в состав квантованных импульсов, определающих вольт-секундную площадь измеряемого импульса. Это позволяет сохранить информацию об участках измеряемого импульса и частично ском пенсировать потерю информации о площади верхушки импульса, ранее бывшей за пределами квантованного импульса , Таким образом, введение в измеритель элементов задержки, формирователей временных интервалов и формирователя длительности измеряемого импульса позволяет существенно повысить точность измерения площади импульса за счет сохранения ранее терявшейся информации. Дополнительн вклад в повьшение точности измерения вносит подключение щины измеряемого сигнала непосредственно на входы пороговых элементов, а источн ка опорного напряжения - на вход де лителя, что позволяет исключить неизбежные искажения формы импульса при прохождении его через делитель напряжения, Расчеты показывают, что чем боль ше форма импульса отличается от пре дельно асимметричной (что в основном и имеет место на практике), тем меньше погрешность предлагаемого измерителя и тем больше погрешность известного. При стремлении формы им 824 ульса к симметричной погрешности предлагаемого измерителя стремится к нулю, в то время как погрешность звестного удваивается. Формула изобретения Измеритель площади электрического импульса,.содержашцй п пороговых элементов, первые входы которых подключены к соответствующим выходам делителя напряжения, источник эталонного напряжения, ключ, информационный вход которого соединен с выходом задающего генератора, а выход со счетным входом счетчика, и блок вывода информации, подключенный к выходам счетчика, о.тличающ и и с я тем, что, с целью повы- . шения точности измерения, в него введены п-1 формирователей временного интервала, п-1 элементов задержки и формирователь длительности измеряемого импульса, вход которого соединен с входом измерителя, подключенным, к вторым входам пороговых элементов, вход останова и вход за,пуска каждого формирователя времеи- ного интервала подключенных к выходам соответствующего и последующего пороговых элементов соответствеинс, выход каждого формирователя времениого интервала через соответствующий элемент задержки соединен с управляющим входом ключа, а выход источника эталонного напряжения подключен к входу делителя напряжения.

.t

Фиг,

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники ц предназначено для измерения площари одиночного электрического импульса с выдачей результата в цифровой форме. Целью изобретения является повьшение точности измерения. Цифровой измеритель содержит делитель напряжения, подключенный к,источнику эталонного напряжения, п порогоШ)1Х элементов, п-1 формирователей временного интервала, формирователь длительности измеряемого импульса, п-1 элементов задержки, ключ, задающий генератор, счетчик и блок вывода информации. Работа цифрового измерителя основана на квантовании входного сигнала и определении его площади как суммы площадей кванто(ванных импульсов, что позволяет ском пенсировать потерю информации при измерении. 3 ил. (Я