Устройство для измерения амплитуд импульсных сигналов Советский патент 1975 года по МПК G01R19/04 

(54) устройстве ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУД ИМПУЛЬСНЫХ СМГПА/ЮВ

выход которой связан с одним из входов схемы совпадения.

Принцип работы устройства заключается в следующем.

Сначала на вход счетчика подаются

счетные импульсы, число которых пропорционально амплитуде измеряемого сигнала затем на вход счетчика подаются импуль- сы, число которьр; пропорционально уровню напряжения, установленному на источнике регулируемого стабилизированного напряжния. В первом случае счетчик работает в режиме сложения, во втором в режиме вычитания.

Изменяя уровень напряжения на выходе источника регулируемого напряжения добиваются нулевого показания индикатора. Это означает, что установленный уровень напряжения источника регулируемого напряжения и амплитуда напряжения измеряемых импульсных сигналов равны, скомпесированы.

Управление работой схемы устройства осушоствлясэтся распределителем импульсных команд, к которому подключен задат- чик числа циклов работы распределителя.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство содержит распределитель импульсных каманд управления 1, ключи 2-6, эталонные конденсаторы 7,8, резистор 9, усилитель 1О, блок 11 сравнения с источником ступенчато изменяющегося опорного напряжения, источни1$ регулируемого стабилизированного напряжения 12, элемент ИЛИ 13, схему совпадения 14, регулирующий время прохожде1шя счетных импульсов, генератор счетных импульсов 15, реверсивный счетчик 16, вспомогательный регистр 17, блок задерж ки времени 18, блок 19 дешифрации и индикации выходов вспомогательного регистра, блок задачи количества циклов работы распределителя команд управлени 20, разрядные резисторы 21 и 22 и кноп ка 23 разряда эталонных конденсаторов.

По первой команде, поступившей от распределителя импульсных команд управления 1, открывается ключ 2 и начинается заряд конденсатора 7 до амплитудного значения напряжения UQ серии измеряемых импульсных сигналов. По второй команде открьшается ключ 3 и начинается разряд Конденсатора 7 на резистор 9 и входную цепь усилителя Ю. Выходное напряжение с усилителя 1О поступает на вход блока сравнения 11, в котором производится сравнение опорного напряжения и напряжения выхода усилителя 1О. По третьей команде происходит заряд конденсатора 8 через открытый ключ 4 от источника регулируемого стабилизированного напряжения 12. По четвертой команде производится разряд конденсатора 8 через открьгтый ключ 5. на резистор 9 и вход усилителя 10.

Вторая и четвертая команды, поступающие от распределителя импульсных коман 1, поступают также на H/JH 13, выход KoTOpoi| связан с входом схемы совпадения 14. Вторым сигналом, поступаюи им на схему совпадения 14, является сигнал с блока сравнения 11. Ключ 6 открывается одновременно с ключами 3 и 5 и закрывается, когда напряжение с выхода усилителя 10 сравняется с опорным напря жением блока сравнения 11. В этот момен в блоке сравнения 11 формируется сигнал который блокирует выход схемы совпадения 14, в результате чего ключ 6 закрывается. Ключ 6 управляет прохождением счетных импульсов, вырабатываемых генератором импульсов 15 на вход реверсивного счетчика 16. Реверсивный счетчик 16 работает в режиме сложения при разряде конденсатора 7 и в режиме вычитания при разряде конденсатора 8, По пятой команде, поступающей от распределителя импульсных команд управления 1, триггеры вспомогательного регистра 17 сбрасьгоаются в левое состояние.

По шестой команде дается разрешение на перепись состояний триггеров реверсивного счетчика 16 во вспомогательный регистр 17, и этой же командой через блок задержки времени 18 реверсивный счетчик 16 сбрасывается в нулевое. состояние. Выходы триггеров вспомогательного регистра 17 соединены с блоком дешифрации и индикации 19. Индикация результата счета сохраняется в течение следующего цикла до сброса на нуль триггеров вспомогательного регистра 17.

Количество циклов работы распределителя импульсных команд управления устанавливается блоком 20.

В устройстве предусмотрена также ручная установка в нулевое состояние реверсивного счетчика 16 и вспомогательного регистра 17.

Перез измерением устанавливается один из уровней опорного напряжения, которое можно изменять ступенчато, причем напряжение нижней ступени превышает наименьший уровень напряжения регулируемого стабилизированного источника напряжения 12. Если установленный уровень опорного напряжения превышает амплитуду измеряемых импульсов, то ключ 6 блокируется и на реверсивном счетчике 16 счет не 1ф6изводится. Переключением ступеней опорного напряжения добиваются такого состояния устройства, при котором на реверсивном счетчике 16 начинается счет. При этом производится первое гру бое определение амплитуды измеряемых импульснык сигналов. Затем для более точного измерения амплитуды импульсных , сигналов на выходе источника опорного напряжения, находящегося в блоке сравне- ния 11,, на основании яервого грубого определения амплитуды измеряемых импуль сов ( Уд ) устанавливается напряжение, равное примерно 0,4 у измеряемых сигналов и производят вторично измерение При измерении амплитуды последовательностей импульсов изменением уровня напряжения регулируемого стабилизированного источника напряжения 12 добиваются нулевого показания реверсивного счетчика 16. При этом установленный уровень напряжения на регулируемом стабилизиpoBaiiHOM источнике 12 и амплитуда напряжения измеряемых имнуль сных сигналов равны и скомпенсированы. Возможен случай, когда ретулировку напряжения регулиpytiMoro стабилизированного источника напряжения 12 заканчивают при незначительной недокомненсашш. Тогда величину а.мплитуды из iepяeмыx импульсных сигналов определяют но значению регулируемого напряжения с учетом знаковой недоком пенсации, которую определяют по цифровом индикатору 19 устройства. С помощью устройства можно также из мерять амплитуду одиночных импульсов. В этом случае .устанавливается один никл измерения, реверсивный счетчик 16 работает в режиме плюсовой и минусовой недокомпенсаций; на выходе источника опорного напряжегшя, находящегося в блоке сравнения 11, устанавливается один из низших уровней напряжения, если не известна ориентировочно ожидаемая величина амплитуды импульса. Необходимым - | условием при измерении амплитуд одиночных импульсов является синхронность ОТгкрывания ключа 2 и поступления измеряемого импульса. В устройатве может быть дополнительно предусмотрены автоматическая компен. сация и автоматический выбор пределов измерения. Перед каждым новым измерением конденсаторы 7 и 8 разряжают на резисторы 21, 22 нажатием кнопки 23. Предмет изобретения Устройство для изксёрени ..амплитуд импульсных сингалов, содержащее эталонные конденсаторы, источ1шк регулируемого стабилизированного напряжения, блок сравнения с источником ступенчато изменяющегося напряжения, генератор счетных импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения в него введе1шг ключи, схема совпадения, усилитель, элемент ИЛИ, последовательно соединенные блок задания количества импулы- сов, распределитель импульсов, выходы которого связаны с управляющими входами всех ключей и элемента ИЛИ, реверсив1Пз1Й счетчик и вспомогательный регистр, причем генератор счетных импульсов, первый ключ, реверсивный счетчик, вспомогательный регистр и индикатор включены последовательно, первый эталонный конденсатор через второй ключ связан с входом устройства, а чере.з третий ключ - с входом усилителя, второй эталонный конденсатор соединен через четвертый ключ, источник регулируемого стабилизированного напряжения с землей и входом устройства, а через пятый ключ - с последовательно включенными усилителем и схемой сравнения, выход которой связан с одним из входов схемы совпадения . iI