Осциллографический измеритель скважности электрических импульсов Советский патент 1980 года по МПК G01R13/22 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в устройствах для измерения параметров сигналов. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является осциллографический измеритель скважности электрических импульсов, содержащий усилитель, блок синхронизации и формирования линейно изменяющегося напряжения развертки, электро нолучевую трубку, блок управления горизонтальным отклонением, источник напряжения Перемещение по горизонтали, аналоговый сумматор, цифроаналоговый преобразователь , аналого-цифровой преобразователь двух тактового интегрирования, индикатор и источник опорного напряжения . Недостатком этого устройства является большое время измерения, . обусловленное необходимостью измере НИН длительности двух интервалов времени и определения их отношения. Цель изобретения - сокращение времени измерения. С этой целью осциллографический измеритель скважности электрических импульсов, содержащий усилитель, вход которого соединен с входом устройства и входом блока синхронизации и формирования линейно изменяющегося напряжения развертки, а выход - с вертикально отклоняющими пластинами электроннолучевой трубки, горизонтально отклоняющими пластинами подключенной к выходу блока управления горизонтальным отклонением, первый вход которого связан с выходом блока синхронизации и формирования линейно изменяющегося напряжения развертки, а второй вход - с выходом источника напряжения Перемещение по горизонтали и первым входом аналогового сумматора, второй вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, а выход - с первым входом аналогоцифрового преобразователя двухтактного интегрирования, первый выход которого подключен ко входу индикатора, а второй выход - ко входу цифроаналогового преобразователя, и источник опорного напряжения, снабжен источником регулируемого напряжения, блоком управления ключами и двумя ключами, выходы.которых связаны со вторым входом аналого-циф- , рового преобразователя двухтактн ого интегрирования, управляюкще входы с выходами блока управления ключами , вход первого ключа - с источником onoprforo напряжения, вход второго ключа - с источником регулируемого напряжения.

На чертеже представлена структурная, электрическая схема устройства.

Устройство состоит из усилителя

1,электроннолучевой трубки (ЭЛТ)

2,блока 3 синхронизации и формирования линейно изменяющегося напряжения развертки, блока 4 управления горизонтальным отклонением, источник 5 напряжения Перемещение по горизонтали, аналогового сумматора 6, цифроаналогового преобразователя

(ЦАП) 7, источника 8 опорного напряжения, первого ключа 9, аналогоцифрового преобразователя (АЦП) 10 двухтактного интегрирования, индикатора 11, блока 12 управления ключами источника 13 регулируемого-напряжени и второго ключа 14.

Устройство работает следующим обрзом.

В исходном состоянии ключ 9 замкнут , ключ 14 разомкнут.

Исследуемый сигнгш поступает через усилитель 1 на вертикально отклоняющие пластины ЭЛТ 2 и на вход блока 3 синхронизации и формирования линейно изменяющегося напряжения развертки. .

После того, как изображение исследуемого импульсного сигнала . засинхронизировано, производится , установка нуля устройства. Для этого фронт с первого импульса исследуемог сигнала совмещается путем изменения напряжения источника 5 Перемещение по горизонтали с ближайщим узлом координатной сетки экрана ЭЛТ. .Затем на выходе ЦАП 7 принудительно устанавливается напряжение, равное нулю При этом напряжение на выходе аналогвого сумматора 6 и втором входе АЦП 10 равно Ujt-i . АЦП 10 преобразует / напряжение U., в код. После снятия принудительной установки на выходе ЦАП 7 формируется напряжение, равное шнyc Ujc , а на выходе аналогового сумматора 7 напряжение становится равнцм нулю. Результат преобразовани АЦП 10, работающего в циклическом режиме, направляемый в индикатор 11, также равен нулю. На этом установка нуля заканчивается и начинается измерение компенсационного напряжения, соответствующего периоду исследуемого сигнала. Для этого точка на изображении фронта второго импульса исследуемого сигнала, смещенная на период следования относительно точки на изображении фронта первого импул са, совмещается с тем же узлом координатной сетки, с которым до этого совмещалась точка на изображении фронта первого импульса. Этому положению изображения соответствует напряжение О- источника 5 Перемещение по горизонтали . Напряжение на выходе аналогового сумматора 7 при этом равно .Uy..Uy. . Результат преобразо вания АЦП 10 равен;

. -.

и„

11

где;DO - опорное напряжение источника 8; К - коэффициент преобразовани

АЦП 10.

После этого ключ 9 размыкается, ключ 14 замыкается, вследствие чего второй вход АЦП 10 подключается к выходу источника 13 регулируемого напряжения. Результат преобразования ВДП 10 становится равным:

м :. ,..,, ,

Up,, 1

где: и

- напряжение источника 13.

per

Индицируемый результат измерения периода следования равен;

Ц а-Цу1

T,-V,.

и

per

где; KQ - крутизна развертки, вводимая в качестве множителя в индикатор И., Затем производится изменение наряжения источника 13 до получения показаний;

Аи n i,bт .е.

иуг - Uy,

1

--10

и

per

Это имеет- место при напряжении источника 13, равном:

, .

рвг -(о«

После этого при неизменных состояниях ключей 9, 14 и напряжения источника 13 производится совмещение спада первого импульса исследуемого сигнала с тем же узлом координатной сетки, с которым до этого был совмещен фронт второго ипульса.

Совмещение осуществляется путем изменения напряжения источника 5 Перемещение по горизонтали.

Результат преобразования. АЦП 10 равен:

--HlblJ

Х1

V.

u

11

per

а индицируемый результат равен:

т -V ы v.y « J,

.s-iij;r - w °

При соответствующем выборе величины п индуцируемый результат равен скважности Ч в процентах.

Изобретение позволяет сократить время измерения, упростить процесс измерения и исключить погрешности измерения длительности двух интервалов времени и операции деления. Изой