Измеритель коэффициента затухания экспоненциальных видеоимпульсов Советский патент 1992 года по МПК G01R29/02 

Предлагаемое изобретение относится к измерительной технике и автоматике и предназначено для использования в составе информационно-измерительных систем и автоматизированных систем управления технологическими процессами

Известно устройство для измерения коэффициента затухания переходных процессов, содержащее входную клемму, резистивно-емкостный четырехполюсник и индикатор.

При этом в качестве измерителей временных интервалов используются осциллографы, которые не обеспечивают высокой точности быстродействия и автоматизации измерений

Наиболее близким к заявляемому техническому решению (прототипом) является измеритель постоянной времени апериодического звена первого порядка содержащий входную клемму блок синхронизации, интегратор запоминающий блок блок вычитания, делитель индикатор к гемму внешнего запуска

Недостатком известного /стройстса является пониженное быстродействие связанное с наличием в нем интегоатора который интегрирует исспедуемои - сижзп в течение достаточно длнтепьного интервала времени

Целью предлагаемого изобретения является повышение быс родсгстрия измерителя коэффициента тухзчия зкспо ненциальных видеоимпульсов

Поставленная цель достигается тем что в известное техническое решение содержащее блок синлрон1 зэц и вход которого соединен с входом измерителя запоминающий блок, второй вход котор соединен с вторым выэдом блока синхро низации а выход с вторым входом блока вычитания выход котооого соединен с вхо дом индикатора упоавпяющип в1, од которо го соединен с трет .м пыходэм бг Ока синхронизации дополнительно введены

ю

Ы

запоминающий блок и логарифма- тор, вход которого соединен с входов измерителя, а выход - с первыми входами первого и второго запоминающих блоков, второй вход второго запоминающего блока соединен с первым выходом блока синхронизации, а выход второго запоминающего блока соединен с первым входом блока вычитания.

Отличительными признаками предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом являются

-различие в количестве и конфигурации функциональных взаимосвязей;

-использование иного, чем у прототипа, метода определения коэффициента затухания экспоненциальных импульсов;

-более высокое быстродействие в связи с отсутствием интегратора

Повышение быстродействия достигается за счет применения логарифматора и исключения интегратора, т.к. интегратор требует достаточно длительного времени интегрирования исследуемого сигнала, определяемого требуемой точностью измерений, а операция логарифмирования практически определяется временем переходных процессов в логарифматоре.

В известном техническом решении указанные признаки отсутствуют, что позволяют считать, что это техническое решение удовлетворяет критерию Существенные отличия.

Указанные отличия обеспечивают более высокое быстродействие измерителя затухания экспоненциальных импульсов, что позволит сделать заключение о том, что предполагаемое техническое решение удовлетворяет критерию Новизна.

На фиг.1 изображена блок-схема измерителя коэффициента затухания экспоненциальных видеоимпульсов (в дальнейшем - измеритель); на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работу измерителя.

Измеритель содержит входную клемму 1, логарифматор 2. запоминающие блоки 3 и 4,блок 5 вычитания, индикатор б и блок 7 синхронизации

Входная клемма 1 соединена со входами логарифматора 2 и блока 7 синхронизации. Выход логарифматора 2 подключен к сигнальным входам запоминающих блоков 3 и 4, выходы которых соответственно связаны с прямым и инверсным входами блока 5 вычитания, а выход блока 5 вычитания подключен к сигнальному входу индикатора 6. Управляющие входы запоминающих блоков 3 и 4 и индикатора 6 связаны соответственно с первым вторым и третьим выходами блока 7 синхронизации

В основу работы измерителя положено следующее.

Экспоненциальный видеоимпульс описывается выражением

U(t) А-е

к t

(D

где А - амплитуда видеоимпульса; а - коэффициент затухания видеоимпульса; t - вре10 мя

Из (1) следует

а

In A -In U (t)

t

(2)

15

В измерителе реализован алгоритм (2) в

виде

а

- In A -lnll(At) At

(3)

где At - измерительный интервал времени, в течение которого проводится анализ экспоненциального видеоимпульса.

Измеритель работает следующим образом.

Исследуемые экспоненциальные видеоимпульсы поступают на входную клемму 1 и, далее, на логарифматор 2 и вход блока 7 синхронизации. Выходной сигнал логарифматора 2 подается на входы запоминающих блоков 3 и 4.

В момент прихода очередного экспоненциального видеоимпульса блок 7 синхронизации вырабатывает импульс

управления (Do, на фиг.2) запоминающим блоком 3, под воздействием которого он запоминает значение логарифма амплитуды InA видеоимпульсов. По истечении измерительного интервала времени At (см. фиг,2)

блок 7 синхронизации вырабатывает импульс управления запоминающим блоком 4 (Ut на фиг.2), под воздействием которого происходит запоминание логарифма напряжения InU(At) запоминающим блоком 4, Выходные сигналы запоминающих блоков 3 и 4 соответственно поступают на прямой и инверсный входы блока 5 вычитания, на выходе которого образуется разность, равная величине числителя выражения.

Эта разность пропорциональна величине коэффициента затухания, поскольку измерительный интервал At- величина постоянная, см. (3). После завершения переходного процесса установления выходного сигнала блока 5 вычитания блок 7 синхронизации формирует импульс IJ2 (см. фиг.2), под воздействием которого происходит запись величины коэффициента за- тухания в индикатор, в качестве которого

может быть использован, например, цифровой вольтметр.

Учет коэффициента пропорциональности -т- , см. выражение (3) осуществляетLA I

ся выбором проведения коэффициентов передачи логарифматора 2 и бпока 5 вычитания.

Для обеспечения требуемой точности измерения на управляющие импульсы на- кладывается ограничение

Т.ИМП « At

где Гимн длительность импульсов U0 и Ui управления блоков 3 и 4 запоминания.

Измеритель может быть использован для измерения коэффициентов затухания экспоненциальных видеоимпульсов в дефектоскопии, диагностике, при конт- роле динамических параметров изделий электронной аппаратуры. Использование измерителя в составе информационно-измерительных систем по- ззолит повысить достоверность

информации, характеризующей исследуемый объект, оперативность ее получения.

Формула изобретен vi я Измеритель коэффициента затухания экспоненциальных видеоимпульсов, содержащий блок синхронизации, вход которого соединен с входом измерителя, запоминающий блок, второй вход которого соединен с вторым выходом блока синхронизации, а выход - с вторым входом блока вычитания, выход которого соединен с входом индикатора, управляющий вход которого соединен с третьим выходом блока синхронизации, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены второй запоминающий блок и логарифма- тор, вход которого соединен с входом измерителя, а выход - с первыми входами первого и второго запоминающих блоков, второй вход второго запоминающего блока соединен с первым выходом блока синхронизации, а выход второго запоминающего блока - с первым входом блока вычитания.

Использование изобретение относится к информационно-измерительной технике и системам автоматизации технологических процессов Сущность изобретение шение быстоодсйствия измерения коэфс и циента затухан ия эгспонеициапьных видеоимпульсов это достигается за счет применения логарифмчтора исследуемого сигнала В изобретении коэффициент затухания экспоненциальных видеоимпульсов определяется как оазность логарифмов двух отсчетов входного сигнат отстоящих на ф 1кгированныи интервал воемечи друг от друга отнесенная к этому интервалу В измерителе исполозованы ло 3рифматор два аналоговых запоминэ ОЩИУ блок три формирователя ИМПУЛЬСОВ эпемент задержки вычитатель индигатог 2 ил

Фи.2. 1.

иЮ

A-1

-at

(So I

L/(/3M. j

tuftn

Uz

t

f

t

Фиг. 2