Способ измерения амплитуды непрерывного сигнала и устройство для его осуществления Советский патент 1987 года по МПК G01R19/00 

13

Изобретение относится к измериельной технике и может быть испольовано для регистрации и измерения мплитуды непрерывного сигнала, измеяющейся с течением времени.

Цель изобретения - увеличение точости измерения.

На нертеже представлена функциональная схема устройства для осущестления способа измерения амплитуды непрерывного сигнала.

Устройство для измерения амплитуды непрерывного сигнала содержит вход i змеряемого сигнала, источник 2 регулируемых уровней эталонного сигнала, блок 3 управления, первый А„1 и второй 4.2 коммутаторы, первый 5.1 и второй 5.2 измерительные каналы, усилители 6.1 и 6.2 первого и второго измерительных каналов соответственно, пиковые детекторы 7.1 и 7.2 перво о и второго измерительных каналов соответственно, блок 8 регистрации.

Устройство работает следующим образом.

Измеряемьтй сигнал подают на вход 1 измеряемого сигнала и с помощью первого коммутатора 4.1 подключают его попеременно к первому 5.1 или второму 5.2 измерительным каналам, причем коммутацию осуществляют в моменты времени, кратные Т (т.е. t kT, где k 0,1). Одновременно к измерительным каналам подключают попеременно этаСлонный сигнал от источника регулируемых уровней эталонного сигнала с второго коммутатора 4.2 таким образом, что в любой момент времени измеряемый сигнал и эталонный сигнал подключены к разным измерительном каналам. При этом за время подключения к данному каналу, равное Т, коммутатор 4.2 обеспечивает подключение к этому измерительному каналу М уровней эталонного сигнала, равномерно распределенных в интервале и,, до U, значений эталонного сиг- нала, коммутируя уровни эталонного сигнала в моменты времени, кратные величине Т/М (т.е. tp рТ/М, где р 0,1,...).

В измерительных каналах измеряемый и эталонный сигналы усиливают и детектируют либо подвергают другим необходимым преобразованиям, для чего используют вместо усилителей и детекторов или в дополнение к ним необходимые функциональные блоки. Вы8А

ходные сигналы измерительных каналов регистрируют с помощью устройства рег истрацин,- в качестве которого может быть испопьзппан у г1апример, двух- канальный пшейфовый осциллогр-аф. Величина эталонного сигнала регулируется таким образом, чтобы регистрируемое значение измеряемого сигнала находилось между минимальным и максимальным значениями уровней эталонного сигнала U, и .

Блок 3 управления управляет работой коммутаторов, осуществляя описанные выше переключения. Блок 3 управления может быть реализован, например, в виде последовательно соединенных генератора тактовых импульсов, счетчика (например, двоичного) и дешифратора, выходы которого являются .. выходами блока 3 управления и служат дЛя управления коммутаторами 4.1 и 4.2.

Имея результаты регистрации, где

в каждом цикле длительностью 2Т зарегистрированы в каждом из измеритель, ных каналов значения измеряемого сигнала и значения уровней эталонного сиг.нала (причем, если в одном кандле зарегистрировано значение измеряемого сигнала в первой половине цикла, во втором измерительном канале зарегистрировано значение измеряемого сигнала во второй половине

цикла), можно вычислить величину измеряемого сигнала для любой половины цикла с Ломощью формулы, приведенной в формуле изобретения. Эта формула основана на допущении о линейной зависимости между воздействием на входе измерительного канала и его зарегистрированным значением в диапазоне значений величин указанных воздействий, находящемся между двумя уровнями

эталонного сигнала, между которыми находится искомое зна чение измеряемого сигнала.

Формула из.обретения

1. Способ измефения амплитуды непрерывного сигнала, основанный на де- тек.тировании измеряемого и эталонного сигналов, подаваемых с помощью коммутатора на два измерительных ка- нала, и сравнении измеренных значений, о, тличающийся тем, что, с целью увзличэния точности измерения, подают на вход первого из13

мерительно« о канала поочередно М уровней эталонного сиг нала соответственно в течение интервалов времени,,, Т/М, i- 1,2,..., М,МЬ2, 1 де Т - длительность полуцнк- ла измерений, одновременно на вход второго измерительного канала подают измеряемый сигнал в течение интервала времени Т, производят регистрацию сигналов на выходе каждого из измерительных каналов, например, с помощью двухканального самописца, по истечении времени Т с момента подачи сигналов на входы первого и второго измерительных каналов повторяют указанные операции, подавая эталонный сигнал на вход второго измерительного канала, а измеряемый - на вход первого измерительного канала, этим заканчивается полный цикл измерений, длительность которого 2т, далее этот цикл повторяется в течение всего времени измерений, а значение измеряемо- сигнала в кажЛом цикле измерений Ugj определяют, используя зарегистрированные значения измеряемого и эталонного сигналов, по формуле

з; - и .

HiLtJ.

- u,i

Ui

- и;

Э1

(Uci - ).

де и

Э1

эч-1

зарегистрированные в J-M цикле величины эталонных уровней и,; , и,1+, , между которыми находится зарегистри- poisaHHoe значение

и

CJ

измеряемого сиг8

нала в J-M цикле; j 1,2, ... - Hofjep измерительного цик- ла,

2. Устройство для измерения амплитуды непрерывного сигнала,содержащее два измерительных канала, выходы которых подключены к блоку регистрации, коммутатор и блок управления, отличающееся тем, что введен второй коммутатор и источник регулируемых уровней эталонного сигнала, причем вход первого и второго измерительного канала соответственно соединен с первыми и вторыми выходами первого rt второго коммутаторов, вход первого коммутатора соединен с входом измеряемого сигнала, М входов второго

коммутатора соединены соответственно с М выходами источника регулируемых уровней эталонного сигнала, входы управления коммутаторов соединены с выходами блока управления.

3. Устройство по п.2, отличаю щ е е с я тем, что блок управления выполнен в виде последовательно соединенных генератора тактовых импульсов и счетчика, выходы счетчика

соединены с дешифратором, выходы которого являются выходами блока управления.

4. Устройство по ПП.2 и 3, отличающееся тем, что измерительные каналы выполнены в виде последовательно соединенных усилителя и пикового детектора, а в качестве блока регистрации использован двух.- канальньй самописец (например, ишейфовый осциллограф)..

Редактор П;Гереши

Составитель Р.Сукачев Техред В.Кадар

Заказ 4043/38 Тираж 730 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

.Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4.

Корректор А.Зимокосов

Способ и устройство для измерения амплитуды либр иного параметра непрерывного сигнала предложены, с целью увеличить точность измерения, Способ заключается в попеременной пи- даче на вход измерительного канала . .измеряемого сигнала и М дискретных уровней эталонного сигнала, выполнении необходимых функциональных пре- : образований .в измерительном канале и регистрации выходного сигнала измерительного канала, причем во избежание потерь информации используют два измерительных; канала. Значе.ние измеряемого сигнала вычисляют с помощью линейной интерполяции по зарегистрированным значениям измеряемого и эталонного сигналов. Устройство содержит два измерительных канала, выходы которых подключены к блоку регистрации, первый и второй коммута-. торы блок управления и источник регулируемых уровней эталонного сигнала.Входы первого и второго измерительных каналов соответственно соединены с первыми и вторыми выходами первого и йто- рого коммутаторов. Вход первого ком- .мутатора соединен с входом измеряемого сигнала. М входов второго коммутатора соединены с.оответственно с М выходами источника регулируемых уровней зталоннога сигнала. Входы управления коммута:торов соединены с вь«- ходами блока управления. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил. § (Л с