Стробоскопический преобразователь Советский патент 1977 года по МПК G01R13/22 

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике, может быть использовано в стробоскопических осциллографах.

Известен стробоскопический преобразователь, содержащий смеситель, генератор стробоимпульсов, сумматор и цифро-аналоговый преобразователь.

Этому устройству присуши узкая полоса пропускания и низкая чувствительность, обусловленные шумами смесительных диодо и импупьснэго усипигепя.

Наиболее близок к предлагаемому стробоскопический преобразователь, в котором, с целью повышения чувствительности без ухудшения широкопопосности преобразователя, к выходу смесителя подключен контур ударного возбуждения, индуктивно связанны со входом усилителя.

Недостатком этого устройства является неустойчивость работы, обусловленная еры- вами синхронизации импульсов в пачке с .радиоимпупьсом.

Цель изобретения является обеспечение устойчивой работы при высокой чувствительности и повышенной точности - достигается

благодаря тому, что стробоскопический преобразователь, содержащий генератор CTJJO6HNmynbcoB, вход которого соединен с ьы- ходом блока развертки, а выход - «, первым входом смесителя, второй вход которого связан со входом преобразователя, а выход через контур ударного возбужденияс усилителем, снабжен пороговым устройством, реверсивным счетчиком, блоком управления счетчиком и цифро-aнaлoгoвы преобразователем, выход которого подключен к третьему входу смесителя, а входы - к шл- ходам реверсивного счетчика, счетный вход которого соединен через п чзоговое устрой- Ьтво с выходом усилителя, а управляющий вход - с выходом блока управления счетчиком, первый вход которого связан с дом усилителя, а второй вход - с выходом блока развертки.

Структурная электрическая схема устройства представлена на чертеже.

Устройство состоит из генератора стро- бимпульсов 1, смесителя 2, хонтура ударР1ОГО возбуждения 3 , усилителя 4, развертки 5, порогового устройства 6, jjeверсиБНого С4э;-1И1-.,: 7,, 6;ioK.a 8 уираплення счетшком и ци|||р; -а -1алогоаог о преобразователя 9.

Работает устройство следующим образом Генератор 1 Бырабат1лвает стробимиульсы, период следования .гсоторых определяется пе риодом икгпульсов с шхронизашш. поступающих на генератор 1 с блока развертки 5. Стробимпульсы поступают на смеситель 2, где открывают смесительные диоды, вшиоченные по сим етричной схеме. Импульсы тока, проходящие через диоды при симмет рии смещения на диодах и равенстве нулю исследуемого сигнала на входе смесителя и напряжения обратной связи, поступакщ го по петле обратной связи с цифро-аналогового преобразоБате тя 9, равны и противоположны по HcVipaBj;eHirro, в результате чего на контуре ударного возбуждения 3 напряжение отсутствзет. Напряжение на выходе цифро-аиалогового преобразователя определяется состоянием триггеров в реверсивном сч.етч1гке 7 п в начальный момент может быть отлично от нуля, если в схеме не предусмотрена, автоматическая установка счетчюса 7 в положение, соответствующее нулевому напряжению на выходе ЦАПа.

При поступлении на вход смесителя 2 исследуемого сигнала на контуре ударного возбуждения 3 возникает радиоимпульс с положительной или отрицательной полуволной в первом периоде, в зависимости от полярности входного сигнала, и амплитудой, пропорщюналькой -величине входного сигнала в считываемой точке. Этот радиоимпульс через усилитель 4 поступает на пороговое устройство 6. На выходе порогового устройства формируются прямоугольные импульсЫ) которые поступают на вход реверсивтього счетчика 7, При достаточно высокой частоте заполнения радиоимпульса и невысоком пороге срабатывания порогового устройства количество импульсов, поступивших на счетчик 7, проПоршюнально амплитуде радиоимпуль са. Со счетчика информация в двоичном коде поступает на цифро-аналоговый преобразователь 9, на выходе которого формирую ется постоянное напряжение, при оптимальной настройке преобразователя равное амплитуда исследуемого сигнала на входе смесителя в считываемой точке.

Если амплитуда входного сигнала постоянна, при втором Сгробировании радиоимпульс отсутствует. Состояние счетчика 7 . и напряжение на выходе ЦАПа при этом на изменяются. В случае изменения входного сигнала при каж.дом стробировании возникают новые радиоимпульсы, амплитуда которых npoHopmioiia.ii.iiii pi.ioKucTii зна-чениями входного сигнала в П-к педукллей и предыдущей точках считывания. Таким образом, выходтюе напряжение UAila 9 следит за величиной исследуемого сигнала в считываемых точках, а на выходе счетчика7 имеется информация об этой величине в параллельном двоичном коде, которую можно использовать для вторичной обработки на ЦВМ.

Если напряжение на выходе ЦАПа 9 в начальный момент не равно нулю, переходной процесс заканчивается максимум за два периода стробирования (при условии 5 оптимального коэффициента передачи по пет ле),

Блок утфавления 8 служит для распознавания полярности первой полуволны радиоимпульса и выработки управляющего нап- 8 ряжепия, меняющего направление счета

реверсивного счетчика 7, причем для деления полярности первой полуволны радиоимпульса используется факт жесткого совпадения ее по времени с -импульсом син- 5 хронизации.

Применение порогового устройства, реверсивного счетчика и ЦАПа позволяет значительно повысить частоту заполнения радиоимпульса (до 10 МГц и иыще) и, осла- 0 бив влияние флшскера шумов, существенно повысить чувствительность преобразователя, не ухудшая его широкополосности. Использование цифровой обработки позволяет повысить точность преобразователя и облегча5 ет диагностику неисправностей. Наличие

информации о величине исследуемого сигнала в точках считывания в цифровом коде позволяет стыковать преобразователь с ЦВМ или специализированным микропроцес- 40 сом без дополнительного аналого-шнфровог о преобразователя.

Требования к линейности усилителя во всем динамическом диапазоне входнь х радиоимпульсов могут быть существенно снн- 45 жены и выполняться только в узком диапа зоне, когда выходное напряжение усилителя близко к порогу срабатывания порогового устройства.

Формула изобретения

Стробоскопический преобразователь, содержащий генератор стробимпульсов, вход

которого соединен с выходом блока развертки, а выход - с первым входом смесителя, второй вход которого связан со входом преобразователя, а выход через контур ударного возбуждения - с усилителем, о т- ,

личающийся тем, гго, с целью

обеспечения устойчивости {)аботы при БЫСОкой чувсгвнтелыгасги и поыз1шенной точности, он снабжен пороговым устройством, реверсивным счетчидом, блоком управления счетчиком и цифро-аналоговым преобразователем, выход которого подключен к третьему входу смесителя, а входы - к выходам

реверсивногхз счетчика, счетн1.1н вх); MII рого соединен через пороговое ycri-iMk-mo с выходом усилителя, а утгравлтоп:;: ; .,xo;iс выходом блока управления смотчикам, первый вход которого связан с БГНХО/ЮМ усилителя, а второй вход с вых -тм i.).i;n;:i развертки.

Л.

f ци ррооом ffodf