Рециркуляционный способ измерения амплитуды одиночных импульсов Советский патент 1980 года по МПК G01R19/04 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах для измерения амплитуды одиночных импульсов.

Известен способ измерения амплитуды одиночных импульсов с преобразованием импульсного напряжения, в квазипостоянное 1.

Недостаток способа - погрешность, обусловленная недозарядом запоминающего койденсатора, а также малым временем запоминания импульсного напряжения.

Наиболее близким техничеЬким решением к предлагаемому является способ измерения амплитуды одиночных импульсов, заключающийся в сравнении измеряемого импульса с набором эталонных напряжений и считывании выходного кода, при котором входной сигнал одновременно сравнивается со эталонами входящими в набор, а резу.пьтат преобразования фиксируется по числу сравнивающих устройств, отметивших превышение входгюй величины данного эталона 2.

Недостаток способа - малый диапазон измеряемых амплитуд, ограниченный объемом оборудования измерителя.

Цель изобретения - увеличение диапазона измеряемых амплитуд одиночных импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в способ измерения амплитуды одиночных импульсов, заключающийся в сравнении с набором эталонных Напряжений и считывании выходного кода, вводят процесс циркуляции измеряемого импульса в замкнутом контуре и .подсчет числа циклов, причем в каждом цикле амплитуду измеряемого ,импульса изМбняют в К раз, где К - постоянный коэффициент, считьгоанне результата измерения производят в момент, когда амплитуда циркулирующего импульса превысит максимальное число эталонных напряжений, не. превьплая наибольшего из них.

По мере циркуляции амплитуда импульса нарастает, если контур имеет отрицательное затухание (К 1) или уменьшается, если контур имеет положительное затухание (К 1). Результат сравнения считывается тогда, когда

нмпульс пересекает наибольшее число эталонны уровней, не превышая наибольшего из них.

Результат лреобразования амплитуды импульса выражается в виде

„ «SM. где И - амплитуда измеряемого импульса;

А - число зталонных уровней, пересеченных амплитудой импульса в момент считывания;

Д . - разность напряжений между соседними Эталонными уровнями;

п - число циклов обращения.

На.фиг. 1 представлена блок-схема устройства, реализующего рециркуляционный способ измерения амплитуды одиночных импульсов; иа фиг. 2 - эпюры напряжений, п6яс;няющие работу устройства.

Устройство содержит входную клемму 1, злемент 2 задержки, ключевой элемент 3, усилитель 4, синхронизатор 5, амплитудные дискриминаторы 6-1,..., 6-п, элементы 7-10 задержки, логические элементы И П-16, счетчик 17.

Элемент 2 задержки, ключевой злемент 3 и усилитель 4 образуют замкнутый контур с отрицательным затуханием (К , ) Время задержки элемента 2 выбрано больше, чем максимальная длительность измеряемого импульса (t, tj) (фиг. 2 б). Измеряемый импульс (фиг. 2 а) поступает на входную клемму 1 и далее на вход элемента 2 задержкиГиа вход синхронизатора 5 и на входы дискриминаторов 6-1, ..., 6-п. При поступлении измеряемого импульса синхронизатор 5 открьшаёт ключевой элемент 3 (фиг. 2 д) ив замкнутом контуре, состоящем из элемента 2 задержки, ключевого элемента 3 и усилителя 4, начинается регенеративньш процесс циркуляЩи иаШряШЬго импульса, причем в каждомцикле амплитуда импульса возрастает (фиг. 26). ДйШргШнаторы 6-1, ..., 6-п имеют пороги срабатывания соответственно и, ... Up, где и, - наибольшее эталонное напряжение. При превышении амплитуды измеряемого импульса порога срабатьша ния на выходах дискриминаторов 6-1, .... 6-п появляются импульсы, поступаюцдае на входы злементов 7-10 задержки с временем задержки (t, t,) (фиг. 2 в). Импульсы, прошедшие элементы 2 задержки и ключевой элемент 3, nocTjTiaioT .на вход счетчика чере-j элемент 7 задержки.

Процесс циркуляции п{юдолжается до пересечения импульсом максимального эталонного напряжения U, (фиг. 2 б). При этом на выходе дискриминатора 6-1 появляется импульс (фиг. 2 г), который подается на логические элементы И 11-16. С выходов логических элементов 14-16 считьюается код, соответствующий числу циклов циркуляции п. С выходов логических элементов 11-13 считывается единичный код А, соответствующий числу сработавших дискриминаторов 6-1, ..., 6-rt. Одновременно импульс подается на синхронизатор 5 (фиг. 2 г), закрьгоающий ключевой элемент 3 (фиг. 2 д), и регенеративный процесс циркуляции в контуре заканчивается.

Рециркуляционный способ измерения амплитуды одиночнь1Х импульсов позволяет измерять амплитуду импульсов в широком динамическом диапазоне, причем с эталонными уровнями импульс сравнивается: только тогда, когда iero амплитуда достигнет оптимальной, с точки зре-. ния наименьшей погрешности амплитуды.

Формула изобретения

Рециркуляционный способ измерения амплитуды одиночных импульсов, заключающийся в сравнении с набором эталонных напряжений и в считывании выходного кода, отличающийся тем, что, с целью увеличения диапазона измеряёМЬ1Х амплитуд, вводят процесс циркуляции измеряеМого импульса в замкнутом контуре и подсчет числа циклов, причем в каждом цикле амплитуду Измеряемого импульса изменяют в К раз, где К - постоянный коэффициент, считьшаНие результата измерения производят в моМент, когда амплитуда циркулирующего импульса превысит максимальное число эталонных напряжений, не превышая наибольшего из них.

Источники информации, приняше во внимание при экспертизе

1.Маграчев 3. В. Вольтметры одиночных импульсов. М., Энергия, 1967, с. 6-14.

2.Гитис Э. И. Преобразователи информации для электронных цифровых вьпшслительных устройств. М., Энергия, изд. 3-е, 1975, с. 13.

из .

П

Т

fc