Способ измерений переходных характеристик электрических приборов и устройство для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК G01R27/28 

. СО

сд ю

00

31495

Изобретение относится к способам и средствам: испытаний электрических и электронных аналоговых устройств и предназначено для определения различ- ных динамических характеристик этих устройств при воздействии монотонно возрастающ€ го испытательного сигнала. Цель изобретения - повьшение точности за счет уменьшения нелинейное- ти преобразования сигнала и упрощение устройства за счет асинхронного режима работы.

Способ измерений переходных характеристик электрических приборов вклю- чает подачу на вход йрибора периодических испытательных сигналов, измерение мгновенных значений выходных реакций прибора в дискретные моменты времени, определение по измеренным зна- чениям переходной характеристики прибора, причем измерения производят в момен- ты равенства испытательного сигнала дис кретному опорному сигналу, очередное значение которого формируют спустя один или несколько периодов повторения образцового испытательного сигнала. j

На чертеже приведена схема устрой- ства для реализации способа.

Схема устройства содержит исследуемый прибор 1, управляемый источник 2 испытательных сигналов, линию за- держки, блок 4 выборки (импульсный модулятор с памятью), аналого-цифро-, вой преобразователь 5 (АЦП), регистратор 6, элемент И 7, компаратор 8, генератор 9 опорного ступенчатого напряжения (ген) с цифроаналоговым пре- образователем 10 (ЦАЦ) и счетч иком 11, элемент ИЛИ 12, клемма 13 сигнала Запуск, клемма 14 сигнала Сброс, соответственно первая 15 и вторая 16 клеммы для подключения исследуемого прибора, причем выход управляемого источника 2 испытательных сигналов соединен с входом линии 3 задержки, выход которой соединен с первой клеммой 15 для подключения исследуемого прибора 1, вторая клемма 16 которого соединена с первым входом блока 4 выборки, второй вход которого соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя 5 и выходом компаратора 8, первый вход компаратора 8 соединен с входом линии 3 задержки, а второй вход - с первым выходом генератора 9 опорного ступенчатого напряжения

5

,

5 0

30

з 0 ,

0

первый вход которого соединен с клеммой 14 сигнала Сброс, второй вход соединен с входом регистратора 6 и вторым входом аналого-цифрового преобразователя 5, третий вход которого соединен с выходом блока 4 выборки, а выход - с вторым входом регистратог ра 6, третий вход которого соединен с вторым выходом генератора 9 опорного ступенчатого напряжения, третий выход которого соединен с первым входом элемента И 7, второй вход которого соединен с выходом регистратора 6, а выход - с первым входом элемента ИЛИ 12, второй вход которого соединен с клеммой 13 сигнала Запуск, а выход - с входом управляемого источника 2 испытательных сигналов.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии устройства счетчик 11 выдает, например, нулевой код и напряжение на выходе ГСН 9 равно нулю. Исходное состояние счетчика задают внешним сигналом сброса (клемма 14). При нулевом и неполном содержании счетчика его выходной сигнал - признак переполнения - является единичным и деблокирует элемент И 7. При переполнении счетчика этот сигнал становится нулевым,

/.

По внешнему сигналу, поступившему ,на клемму 13 и переданному через элемент ИЛИ 12, источник 2 формирует однократный испытательный сигнал. Этот сигнгш сравнивается в компараторе 8 с установленным уровнем ЦАП 10, при равенстве которых компаратор вьщает соответствующий сигнал для дискретизации в блоке 4 выборки испытательно - го сигнала. Дискретизация осуществляется в момент времени относительно начала испытательного сигнала и на его уровне, определяемом установленным выходным напряжением ГСН 9. Блок 4 выборки представляет собой импульсный модулятор с расширителем и аналоговой памятью. Однако передача испытательного сигнала на вход исследуемого прибора 1 задерживается широкополосной линией 3 на время формирования и передачи импульса дискретизации Б блок 4 выборки. Эта задержка обусловлена инерционностью компаратора 8. Импульсом компаратора 8 также запускается АЦП 5. По сигналу конца измерений АЦД 5 запускается регистратор

бив нем фиксируется текущее кодированное дискретное значение испытательного сигнала, измеренное на выходе испытуемого объекта. Каждым сигналом конца измерения АЦП 5 одновременно с началом цикла регистрации к со-- держимому счетчика 11 прибавляется единица и тем самым выходное напряжение ГСП 9 увеличивается на одну ступень. Сигналом конца регистрации, передаваемым через деблокированный элемент И 7 и элемент ИЛИ 12, выполняется очередной запуск источника 2, и описанный цикл дискретизации очередного текшего в соответствии с установленным очередным текущим уровнем напряжения ГСН 9) мгновенного значения испытательного сигнала, его кодирования и регистрации повторяется аналогично описанному.

В каждом цикле в регистратор 6 считывается и текущий код счетчика 1 1, который соответствует истинному . мгновенному значению испытательного сигнала на выходе источника 2 в момент дискретизации испытательного |сигнала на выходе объекта. По разности истинного мгновенного значения испытательного сигнала на входе объекта и соотетствующего дискретного значения этого сигнала на выходе объекта можно определить временную задержку Испытуемого объекта, а по совокупности указанных значений испытательного сигнала можно путем последующей обработки определить папные динамические характеристики испытуемого объекта, так же как амплитудно-частотную, фазочастотную и переходную характеристики.

Счетчик 1i ГСН фактически подсчитывает количество ступеней опорного напряжения и соответствующее число

включающий подачу на вход прибора периодических испытательных сигналов, измерение мгновенных значений выходных реакций в дискретные моменты времет ), определение по измеренным значениям переходной характеристики прибора, отличающий- с я тем, что, с целью повьгаения точности при подаче на вход исследуемого прибора монотонно возрастающего испытательного сигнала, измерения производят в моменты равенства испытательного сигнала дискретным опорным сигналам.

5

0

5

0

п.1,отличаю- что очередное диск- опорного сигнала фор0

2.Способ по щ и и с я тем, ретное значение

мируют спустя один или несколько периодов повторения образцового испытательного сигнала.

3.Устройство для измерения переходных характеристик электрических приборов, содержащее управляемый источник испытательных сигналов, выход которого соединен с входом линии задержки, первую и вторую клеммы для подключения исследуемого прибора, отличающееся тем, что

с целью повьппения точности и упрощения, в него введены блок выборки, .аналого-цифровой преобразователь, регистратор, элемент И, компаратор, генератор опорного ступенчатого напряжения, элемент РШИ, клемма сигнала Запуск, клемма сигнала Сброс, причем выход линии задержки соединен с первой клеммой для подключения исследуемого прибора, вторая клемма для подключения которого соединена с первым входом блока выборки, второй вход которого соединен с первым входом

Изобретение служит для определения различных динамических характеристик электрических и электронных аналоговых устройств при воздействии монотонно-возрастающего испытательного сигнала. Цель изобретения - повышение точности измерений. Устройство, реализующее способ, содержит управляемый источник 2 испытательных сигналов и линию 3 задержки. Введение блока 4 выборки, аналого-цифрового преобразователя 5, регистратора 6, элемента И 7, компаратора 8, генератора 9 опорного ступенчатого напряжения, элемента ИЛИ 12 и клемм 13 и 14 сигналов "Запуск" и "Сброс" исключает влияние нелинейности входного испытательного сигнала и упрощает устройство за счет асинхронного режима работы. Устройство позволяет измерять мгновенные значения выходных реакций исследуемого прибора 1. Причем измерения проводят в моменты равенства испытательного сигнала дискретному опорному сигналу. Очередное значение последнего формируют, спустя один или несколько периодов повторения образцового испытательного сигнала. 2 с. и 1 з.п. ф-лы. 1 ил.

циклов работу устройства. По нулевому с аналого-цифрового преобразователя и сигналу переполнения счетчика, переданному в последнем цикле в элемент И 7, блокируется дальнейшая передача сигнала конца регистрации и тем самым запуск источника 2. При этом устрой- 50 ство прекращает работу до поступления нового сигнала сброса (счетчик 11 обнуляется и деблокируется цепь передачи сигнала конца регистрации) и последующего сигнала запуска.

выходом компаратора, первый вход ком паратора соединен с входом линии задержки, а второй вход - с первым выходом генератора опорного ступенчатого напряжения, первый вход которого соединен с клеммой сигнала Сброс второй вход соединен входом регистра тора и вторым входом аналого-цифрово го преобразователя, третий вход кото рого соединен с выходом блока, выборки, а выход - с вторым входом регист ратора, третий вход которого соедине с вторым выходом генератора опорного ступенчатого напряжения, третий выход

Ф о

рмула изобретения 1. Способ измерений переходных характеристик электрических .приборов.

аналого-цифрового преобразователя и

выходом компаратора, первый вход компаратора соединен с входом линии задержки, а второй вход - с первым выходом генератора опорного ступенчатого напряжения, первый вход которого соединен с клеммой сигнала Сброс второй вход соединен входом регистратора и вторым входом аналого-цифрового преобразователя, третий вход которого соединен с выходом блока, выборки, а выход - с вторым входом регистратора, третий вход которого соединен с вторым выходом генератора опорного ступенчатого напряжения, третий выход

которого соединен с первым входом -второй вход которого соелниен с клемэлемента И, второй вход которого сое-мой сигнала - Запуск, а выход - с

динен с. выходом регистратора, а вы-входом управляемого источника испытаход - с первым входом элемента ИЛИ, .тельных сигналов.