Способ измерения амплитуды периодических импульсных сигналов Советский патент 1991 года по МПК G01R19/04 

Изобретение относиггя к электроизмерительной технике I, ет быть ислользоныно для контроля по ,1ешнос- ти установки амплитуды импульсоч, интегральной нелинейности, нестабильности итмерител; ны. i енера торов точ- нп амплитуды, применяемых для паст- ройки электронно-физической аппаратуры ядерной физиги.

Цель кобргiения - понышение точности измерения и расширение области при.мененмя зт счет обеспечения возможности измерения смешенных относительно нуля LHJ налив.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства, реализующего данный способ; на фиг.2 - кривые, соответствующие сигналам в основных точках этого устройства; на фиг. 3 - эпюры, характеризующие принцип измерения амплитуд.

Устройство содержит первый сумматор 1 , первьгй вход которого подклю чен к источнику 2 контролируемого сигнала, второй вход - к ВЫХОДУ источника 3 регулируемого опорного постоянного напряжения и ьходу цифрового вольтметра 4 постоянного тока, а выход - к первому входу второго сумт

05 ГС

к

оо

ND

4

матора 5. Второй вход сумматора 5 соединен с выходом генератора 6 шума, а выход - с входом многоканального амплитудного анализатора 7,управляю- щий вход которого соединен с выходом блока 8 хронизации, вход которого соединен с выходом синхронизации источника 2.

Способ осуществляют следующим об- разом.

Поступающие на устройство импульсы (фиг.2а) с выхода источника 2 поступают на первый вход сумматора 1, на другой вход которого поступает регулируемое постоянное опорное напряжение отрицательной полярности (фиг.2б) при измерении амплитуд импульсных сигналов, превышающих порог чувствительности анализатора 7, или положительной полярности (Фиг.2в) при измерении амплитуд импульсных сигналов, не превышающих порог чувствительности анализатора 7. На выходе сумматора 1 сЬормируется первый суммарный сигнал (фиг.2г,д)(Поступающий на первый вход сумматора 5, на второй вход которого поступает сигнал генератора 6 шума (фиг.2е). На выходе сумматора 5 формируется вто- рой суммарный сигнал (фиг.2ж,з). Выходной сигнал синхронизации источника 2 (Фиг.2и) поступает на вход блока 8 хронизации, на выходе которого Нормируются строб-импульсы (Фиг.2к), поступающие на управляющий вход анализатора 7. Последний производит регистрацию первого пика амплитудного распределения второго суммарного сигнала (фиг.2ж,з), цифровой вольтметр 4 измеряет первое значение и„П1 .

На фиг. 3 (а, б) показаны эпюры, поясняющие принцип измерения амплитуд импульсного сигнала, превышающего порог чувствительности анализатора 7 при отрицательном и положительном смещении нулевой то«ки анализатора 7 или нулевого уровня контролируемого импульсного сигнала. После измерения U Оп4 блок 8 формирует строб-импульсы (, и амплитудный анализатор 7 производит регистрацию второго пика амплитудного распределения второго суммарного сигнала в промежутке межд импульсами контролируемого сигнала. Регулируя опорное постоянное напряжение, добиваются совпадения центров тяжести первого и второго пиков амплитудного распределения второго суммарного сигнала и вольтметром 4 измеряют второе значение постоянного напряжения U „, Амплитуда контролируемого импульсного сигнала определяется в случаях, указанных на фиг.З а, б, как сумма значений вольтметра 4 при двух измерениях U UorM + Uon2, а в случаях, указанных на фиг.Зв,г,амплитуда импульсного сигнала определяется к.дк разность второго и первого значений постоянного опорного напряжения цифрового вольтметра U - U

При необходимости измерения амплитуды импульсного сигнала относительно нулевого УРОЕНЯ при регистрации второго пика амплитудного распределения второго суммарного сигнала источник 2 импульсного сигнала отключается от skofla сумматора 1, и процесс измерения повторяется.

Погрешность измерения амплитуды импульсного периодического сигнала при данном способе определяется погрешностями сумматора 1, цифрового вольтметра 4 и точностью совмещения центров тяжести первого и второго пиков амплитудных распределений второго суммарного сигнала и составляет не более 0,01%, методическая погрешность измерения относительных значений амплитуд импульсных сигналов (интегральная нелинейность) не более 0,005%, что позволяет обеспечить выпуск генераторов точной амплитуды с высокой линейностью установки значений амплитуд выходных сигналов.

Формула изобретения

Способ измерения амплитуды периодических импульсных сигналов, заключающийся в том, что контролируемый импульсный сигнал суммируют с регулируемым сигналом постоянного напряжения, получая первый суммарный сигнал, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения области применения,первый суммарный сигнал суммируют с сигналом шума, получая второй суммарный сигнал, путем регулирования сигнала постоянного напряжения выделяют область контролируемого импульсного сигнала в окрестностях его вершины,после чего в выделенной области производят регистрацию первого амплитудного

распределения второго суммарного сиг нала и измеряют первое значение сигнала постоянного напряжения, в проме жутке между импульсами контролируемого сигнала регулируют сигнал постоянного напряжения и производят регистрацию второго амплитудного распределения второго суммарного сигнала до выполнения условия совпадения центров тяжести первого и второго амплитудных распределений,после чего измеряют второе значение сигнала постоянного напряжения и определяют амплитуду контролируемого периодического импульсного сигнала путем вычитания из второго измеренного значения первого.

Фиг 1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для контроля погрешности установки амплитуды ИМПУЛЬСОВ, интегральной нелинейности, нестабильности измерительных генераторов точной амплитуды, применяемых для настройки электронно-физической .-.нпарат ры ядерной физики. Цель изобретения - повышение точности измерения и расширение области применения. Согласно способу первый сум- прный сигнал получают суммированием контролируемого сигнала с регулируемым сигналом г стоянного напряжения. Формирование второго суммарного сигнала путем суммирования первого с сигналом шума, регистрация первого и второе эмпли-i удных распределений второго суммарного сигнала и измерение первого и второго значеньл сигнала постоянного напряжения, в первом случае отрегулированной для выделения области контролируемого сигнала в окрестностях его нершины, а во .зто ром случае - до говгадения центров тяжести амплитудных распределений, и последующее вычисление амплитуды обеспечивают повьоление точности и «юзмощность измерения смещенных относитепьно нуля сигналов. 3 ил. Ј СО

фиг.З