Способ измерения напряжения в заданной точке периодического сигнала Советский патент 1987 года по МПК G01R13/28 G01R19/00 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при осциллографическом исследовании периодических сигналов произвольной формы.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Способ измерения напряжения в заданной точке периодического сигнала заключается в том, что исследуемый сигнал замещают опорным напряжением в течение интервала, меньшего длительности его периода, сравнивают на экране осциллографа напряжение исследуемого сигнала с опорным напряжением при синхронизации развертки осциллографа исследуемым сигналом, регулируют временное положение интервала замещения относительно начала развертки, устанавливая начало или конец интервала замещения в момент времени, соответствующий заданной точке исследуемого сигнала, регулируют опорное напряжение до равенства уровней сигнала в заданной точке и опорного напряжения, определяют значение напряжения в заданной точке исследуемого сигнала по величине опорного напряжения.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 - осциллограммы.

Устройство (фиг. 1), реализующее предлагаемый способ, содержит регулируемый источник 1 опорного напряжения, осциллограф 2 с блоком 3 развертки в своем составе, шину 4 исследуемого сигнала, коммутатор 5 и задатчик 6 момента измерения.

Задатчик 6 момента измерения может быть выполнен как последовательно соединенные компаратор, первый вход которого подключен к выходу блока 3 развертки, второй вход - к подвижному контакту потенциометра с отсчетной шкалой, подключенного к источнику постоянного напряжения, и формирователь строб-импульса, выход которого подключен к выходу задатчика 6 момента измерения.

Способ реализуют следующим образом.

В исходном состоянии коммутатор 5 соединяет шину 4 исследуе.мого сигнала с входом канала вертикального отклонения осциллографа 2, блок 3 развертки находится в состоянии ожидания, развертка на экране осциллографа отсутствует.

С приходом импульса синхронизации на вход блока 3 развертки последний формирует пилообразное напряжение, которое осу- шествляет развертку изображения исследуемого сигнала на экране осциллографа 2.

Во время прямого хода развертки по сигналу блока 3 развертки задатчик 6 момента измерения формирует строб-импульс с длительностью в 10-1000 раз меньшей длительности прямого хода развертки и с временным положением, соответствующим положению регулятора задатчика 6 момента измерения. Строб-импульс управляет коммутатором 5. На время действия строб-импульса коммутатор 5 отключает от входа канала вертикального отклонения осциллографа 2 шину 4 исследуемого сигнала и подключает к нему выход регулируемого источника 1 опорного напряжения.

п В соответствии с временным положением строб-импульса на изображении сигнала появляется разрыв, а также изображение замещенного участка с положением по вертикали, соответствующим напряжению на выходе регулируемого источника 1 опорного

5 напряжения. На фиг. 2 а изображена осциллограмма сигнала с замещенным участком, полученным при опорном напряжении, большем напряжения сигнала.

Изменяя регулятором задатчика 6 мо0 .мента измерения временное положение строб- импульса, перемещают относительно сигнала замещенный участок и разрыв так, чтобы временное положение передней или задней границы разрыва и замещенного участка совместилось с заданной точкой 7.

5 На фиг. 26 изображена осциллограмма сигнала и- замещенного участка, причем временное положение передней границы последнего совмещено с заданной точкой 7. Изменяя напряжение на выходе регулируемого источника 1 опорного напряжения, пере.мещают изображение замещенного участка по вертикали так, чтобы в заданной точке совместились соответственно передние или задние границы изображений замещенного участка и сигнала (фиг. 2 в). Тог- с да напряжение в заданной точке сигнала равно известному напряжению на выходе регулируемого источника 1 опорного напряжения.

Пере.ходные процессы на изображении сигнала и замещенного участка в заданной

0 точке по. мере выравнивания напряжений уменьщаются, так как исчезает разность напряжений, приводящая при коммутации к переходным процессам.

При условии идентичности ключей ком5 мутатора 5 опорное напряжение и исследуемый сигнал передаются одними электрическими цепями, что обусловливает равное отклонение луча электронно-лучевой трубки при равенстве опорного напряжения и сигнала независимо от таких факторов, как

0 дрейф канала вертикального отклонения, нелинейность его характеристики вход-выход и позволяет достичь высокой точности измерения.

Способ позволяет из.мерять постоянные 5 напряжения.

Наличие в предлагаемом способе операции регулирования временного положения границы замещенного участка с установкой

0

ее в заданную точку, а в устройстве, реализующем этот способ, - задатчика 6 мом;ен- та измерения с регулятором, снабженным временной шкалой, позволяет определять временное положение заданных точек. По разности замеров временных интервалов относительно момента начала развертки для двух заданных точек периодического сигнала может быть оценена длительность интервала между заданными точками исследуемого сигнала.

Использование изобретения позволяет повысить метрологические характеристики осциллографических методов исследования сигналов.

Формула изобретения

Способ измерения напряжения в заданной точке периодического сигнала путем за0

мещения исследуемого сигнала опорным напряжением в течение интервала, меньшего длительности его периода и сравнения по экрану осциллографа напряжения исследуемого сигнала с опорным напряжением при синхронизации развертки осциллографа исследуемым сигналом, отличающийся тем, что с целью повышения точности регулируют временное положение интервала замещения относительно начала развертки, устанавливая начало или конец интервала замещения в момент времени, соответствующий заданной точке исследуемого сигнала, регулируют опорное напряжение до равенства уровней сигнала в заданной точке и опорного напряжения, определяют значение напряжения в заданной точке исследуемого сигнала по величине опорного напряжения.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при осциллографическом исследовании периодических сигналов произвольной формы. Предложенный способ повышает точность измерений. Для этого исследуемый k сигнал замещают опорным напряжением (ОН) в течение интервала, меньшего длительности его периода. Сравнивают на экране осциллографа напряжение исследуемого сигнала с ОН при синхронизации развертки осциллографа исследуемым сигналом. Регулируют временное положение интервала замещения относительно начала развертки, устанавливая начало или конец интервала в момент времени, соответствующий заданной точке исследуемого сигнала. Регулируют ОН до равенства уровней сигнала в заданной точке и ОН. Определяют значение напряжения в заданной точке исследуемого сигнала по BeviH4HHe ОН. Устройство, реализующее способ, содержит регулируемый источник 1 ОН, осциллограф 2 с блоком 3 развертки, щину 4 исследуемого сигнала, коммутатор 5 и задатчик 6 момента измерения. Использование изобретения позволяет повысить метрологические характеристики ос- циллографических методов исследования сигналов. 2 ил. & J СО to со со О5 о фиг.1

Составитель О. Глухарева

Редактор Е. КопчаТехред И. ВересКорректор М. Шароши

Заказ 2961/49Тираж 730Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. д. 4/5 Производствеино-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

фиг. 2