Способ определения амплитуды периодических импульсов Советский патент 1993 года по МПК G01R19/04 

Изобретение относится к области измерительной техники.

Целью изобретения является повышение точности измерения амплитуды периодических импульсов трапецеидальной формы.

На фиг. 1 приведены временные диаграммы, поясняющие предлагаемый способ; на фиг. 2 - структурная схема устройства, реализующего предложенный способ определения амплитуды периодических импульсов.

Сущность способа заключается в следующем.

Сравнивают исследуемый сигнал с уровнями первого и второго опорных напряжений U-i и и вспомогательный сигнал, инверсный исследуемому сигналу, с этими же уровнями опорных напряжений. Измеряют суммарное время т 1+ т 2 нахождения исследуемого сигнала между уровнями опорных напряжений Ui и U2, время т з превышения большего из опорных уровней напряжения исследуемого сигнала, время 4 превышения большего из опорных уровней напряжения вспомогательного сигнала, а также величину уровней опорных напряжений U-1 и U2 (фиг. 1), и по измеренным величинам временных интервалов и напряжений в соответствии с приведенным выше алгоритмом определяют амплитуду исследуемого сигнала.

Устройство для определения амплитуды периодических импульсов для генераторов, имеющих прямой и инверсный выходы, содержит клеммы 1 и 2 для подключения к прямому и инверсному выходам генератора, клеммы 3 и 4 для подачи первого и втою

00

ч о

ч

рого уровней опорных напряжений, первый и второй компараторы 5 и 6, двухпороговый компаратор 7 напряжений, триггер 8, первый и второй цифровые вольтметры 9 и 10, первый, второй, третий и четвертый измери- тели 11, 12, 13 и 14 временных интервалов, вычислительное устройство 15.

Сигнальная клемма 1 устройства соединена с первыми входами первого компаратора 5 и двухпорогово-го компаратора 7, а вторая сигнальная клемма 2 соединена с первым входом второго компаратора 6, вторые входы компараторов 5, 6 и 7 соединены со входом второго цифрового вольтметра 10 и с клеммой 4, на которую подается большее из опорных уровней напряжений, а третий вход двухпорогового компаратора 7 соединен с входом первого цифрового вольтметра 9 и с клеммой 3, на которую подается меньшее из опорных уровней напряжений. Выходы компараторов 5, б и 7 соединены соответственно с входами измерителей 13, 14 и 11 временных интервалов, и, кроме того, выход первого компаратора 5 соединен через триггер 8 с входом второго измерителя 12 временных интервалов. Выходы первого и второго цифровых вольтметров 9 и 10 и измерителей 11, 12, 13 и 14 временных интервалов подключены к входам вычислительного устройства 15.

Устройство работает следующим образом.

Первый и второй компараторы 5 и 6 при наличии исследуемого и вспомогательного сигналов на входах 1 и 2 устройства соответственно и уровней опорных напряжений на входах 3 и 4 устройства вырабатывают на выходах импульсные напряжения, длительность которых т з и г и, равна соответственно времени превышения большего из .уровней опорных напряжений, подаваемого на вход 4 устройства, исследуемого и вспомогательного сигналов, подаваемых на входы 1 и 2 устройства (фиг. 1). На выходе сдвоенного компаратора 7 вырабатывается сдвоенный импульс напряжений, суммарная длительность т г которого равна длительности нахождения импульсного напряжения между уровнями опорных напряжений. На выходе триггера 8 формируются импульсы напряжения, длительность которых равна периоду Т исследуемого сигнала, На выходах первого и второго компараторов 5 и 6 вырабатываются импульсы напряжения, длительность г з и 4 которых равна соответственно периоду времени, е течение которого уровень большего из опорных напряжений превышает исследуемый и вспомогательный сигналы, присутствующие на входах 1 и 2 устройства.

Первым и вторым цифровыми вольтметрами 9 и 10 измеряют уровни опорных напряжений. Информация о результатах измерений длительностей импульсов, соответствующих длительностям временных интервалов т i+ т 2, t з, г 4 и Т и величине опорных уровней напряжений, подается С

выходов цифровых вольтметров 9 и 10 и измерителей 11-14 длительностей временных интервалов на входы вычислительного устройства 15, где в соответствии с заданным алгоритмом по этим измеренным значениям длительностей и напряжений определяется амплитуды периодических импульсов.

Предложенный способ наиболее целесообразен для использования для определения амплитуды периодических импульсов на выходе генераторов импульсов, имеющих прямой и инверсные выходы сигналов. Форм улайзобретения Способ определения амплитуды периодических импульсов, заключающийся в том, что сравнивают исследуемый сигнал с пер- . выми вторым опорными напряжениями, заданные уровни которых устанавливают в диапазоне изменения исследуемого сигнала, измеряют период повторения исследуемого сигнала и время его пребывания в течение периода между уровнями первого и второго опорных напряжений, а значение амплитуды исследуемого сигнала определяют по расчетной формуле, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности измерения амплитуды импульсов трапецеидальной формы, формируют вспомогательный сигнал, инверсный исследуемому,

измеряют время превышения большим из уровней опорных напряжений исследуемого и вспомогательного сигналов, а амплитуду U периодических импульсов определяют по формуле

, Т - Гз - Г4

и

П + Т2

(U2-UO+2U2,

где Т -.период повторения импульсов;

т + т 2 суммарное время нахождения исследуемого и/вспомогательного сигналов между уровнями первого и второго опорных напряжений;

тз и 7 4 время превышения большим из уровней опорных напряжений исследуемого и вспомогательного сигналов соответственно;

Ui и U2 - значения уровней первого и .второго опорных напряжений (U2 1Н).

а

и,

Использование: изобретение относится к измерительной технике и предназначено для контроля выходной амплитуды генераторов импульсов, имеющих прямой и инвер- сный выходы сигналов одинаковой амплитуды -и формы. Сущность изобретения: способ определения амплитуды периодических импульсов заключается в том, что измеряемый и инверсный ему сигналы сравнивают с двумя уровнями опорных напряжений Ui и U2 (U2Ui), измеряют период Т повторения импульсов, время ( т + т 2) нахождения измеряемого и инверсного ему сигналов между первым и вторым опорными уровнями напряжения в течение периода измеряемого сигнала и время превышения г з т 4-большим из опорных уровней измеряемого и инверсного сигналов,значение амплитуды периодических импульсов опреТ - гз - Г4 дел я ют из соотношения U Ui)+2l)2, 2 ил. Т1 +Г2 (U2

5 и

Тэ

Фиг1

JJ

ф

0-.-О

;з

15

Фиг.1