Устройство для измерения размаха изменения амплитуды колебаний Советский патент 1980 года по МПК G01R19/04 

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к устройствам, позволяющим исследовать размах колебаний какого-либо из параметров первичного параметрического электрическо.го преобразователя, включенного в цепь генератора переменного напряжения, в цепи которого осуществляется амплитудная модуляция тока за счет изменения параметра преобразователя, благодаря чему напряжение на элементах цепи генератора испытывает также амплитудную модуляцию, воспроизводящую характер изменения измеряемого параметра .

Известно устройство для измерения, размаха амплитуды переменного напряжения, содержащее пиковый детектор и сумматор, подключенные ко входам блока сравнения, к выходу которого подключены последовательно соединенные элемент И, к.пюч, счетчик импульсов и регистратор, генератор опорной частоты, делитель частоты, дискретный дифференциатор и цифроаналоговый преобразователь Ll .

При измерении размаха изменения амплитуды колебаний амплитудно-модулированного сигнала использование

известного устройства возможно после детектированного сигнала. При этом на выходе устройства будет сигнал пропорциональньой разности амплитуд

5 переманного напряжения между соседними максимумами и, минимумами, но оно не может выделить разность между максимальными и минимальными значениями напряжения за весь период реализации

10 ввиду того, что устройства реагируют на следующие друг за другом экстремальные значения напряжения.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для измерения размаха изменения амплитуды колебаний, которое содержит два ключа, нуль-орган, два пиковых детектора, последовательно реагирующие на возрастание

20 и убывание входного напряжения,

два эмиттерных повторителя, с .выходов которых максимальное и минимальное напряжения поступают на дифференциальный усилитель, и на выходе его

25 получают разность этих величин, фиксируемых фиксатором напряжения 2. Недостатком устройства является то, что при измерении размаха изменения амплитуды колебаний амплитуд30 но-модулированного сигнала необходи-.

МО осуществлять детектирование и фильтрацию модулированного.сигнала, что повышает инерционность устройств и вносит в сигнал искажения, которые вызывают дополнительные погрешности при измерении. Эти погрешности (Особенно велики при исследовании сигналов с резкими отклонениями амплитуды от среднего значения. Известное устройство также дает на разность амплитуд переменного напряжени между соседними максимумами и м нимумами напряжения.

Цель изобретения - повышение точности при измерении амплитудномодулированных колебаний.

Поставленная цель.достигается тем, что устройство снабжено усилителем несущей частоты амплитудно-модулированных колебаний, амплитуда колебаний на.выходе которого больше максимальной амплитуды амплитудно-модулированных колебаний, выход усилителя соединен со входом второго и третьего пиковых детекторов, и вторым блоком вычитания, входы которого соединены соответственно с выходами второго и третьего пиковйгО детекторов, а выход - с другим входом первого блока вычитания.

На чертеже представлена блок-схема устройства для измерения размаха изменения амплитуды колебаний..

Устройство содержит два усилителя 1 и 2, три рараллельно работающих пиковых детектора 3-5, первый и второй блоки вычитания 6 и 7 и фиксатор напряжения 8.

На вход усилителя 1 подается амплитудно-модулированное колебание с одного из элементов цепи, в которо осуществляется модуляция. На вход усилителя 2 - напряжение от генератора, питающего эту цепь (напрялсение несущей частоты амплитудно-модулированного колебания).

Эти напряжения усиливаются усилитлямIi 1 и 2 и поступают на три детектора : на детектор 3 - модулированное напряжение, на детектор 4 - напряжение от генератора, и на детектор 5 - разность напряжений генератора и модулированного напряжения, которая положительна, что обеспечивается большим коэффициентом усилени усилителя 2 по сравнению с коэффициентом усиления усилителя 1.

Во втором блоке вычитания 7 из величины напряжения, поступающего с детектора 4, осуществляется вычитание величины напряжения, снимаемого с детектора 5. Далее полученная разность вычитается из величины напряжения с выхода детектора 3 посредством первого блока вычитания 6.

Регулирующее напряжение, пропорциональное размаху изменения амплитуды колебаний, поступает на фиксатор напряжения 8.

В качестве первого и второго бло. ков вычитания 6 и 7, производящих операцию U. - ( U ),сможет быть использовано устройство двойного алгебраического суммирования, например на основе операционного усилите1ля, осуществляющего операцию и + УЗ.- иэ ид - (Uj- и ).

Изобретение осуществляет измерение разности амплитуд напряжений между их минимальными и максимальными значениями за время реализации, что поS зволяет исследовать быстропротекающие процессы и расширить сферу использования устройства в области электрических измерений линейных величин, а именно для измерения размаха микро0 неровностей поверхности, толщины пленки смазки, ширины зазора между поверхностями движущихся деталей машин.

Формула изобретения

Устройство для измерения размаха изменения амплитуды колебаний, содержащее первый и второй пиковые детекторы, входы которых соединены с источником колебаний, выход первого пикового детектора соединен с одним из входов первого блока вычитания, выход которого подсоединен к входу фиксатора напряжения, о тличающееся тем, что, с целью повышения точности при измерении амплитудно-модулированных колебаиий, оно снабжено усилителем несущей частоты aмплитyднo- ;oдyлиpoвaнных колебаний, амплитуда колебаний на выходе которого больше максимальной амплитуды амплитудно-модулированных колебаний,выход усилителя

соединен со входом второго и третьего пиковых детекторов, и вторым блоком вычитания, входы которого соединены соответственно с выходаMti второго и третьего пиковых детекторов, а выход - с другим входом первого блока вычитания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство № 42829U, кл. G 01 R 19/04, 11.07.72.

2.Авторское свидетельство 427288, кл. G 01 R 19/04, 07.02.72.