Устройство для цифрового измерения амплитуды переменного напряжения Советский патент 1980 года по МПК G01R19/04 

Устройство относится к цифровой нэ мерительной технике. Известно устройство, содержащее ключ, компаратор, генератор импульсов и реверсивный счетчик l. Недостатком этого устройства является низкая точность измерения. Известно также устройство для цифрового измерения амплитуды переменного напряжения, содержащее компаратор, первый вход которого соединен со входом , блсжа определения полсжения экстремума и с шиной входного сигнала, второй вход компаратора соединен с вьгходом преобразователя цифрааналог , вход которого соединен с первым выходом формирователя кода момента измерения, первый вход которого соединен с выходом компаратора, а второй выход - с первым вхо. дом блсжа регистрации 2. Недостатком этого устройства является низкая точность. Цель изобретения - повышение точ ности измерения. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее компаратор, первьй вход которого соединен со входом блсжа определения положения экстремума и с шиной входного сигнала, второй вход компаратора соединен с выходом преобразователя цифрааналог, вход которого соединен с первым выходом формирователя кода момента измерения, первый вход которого соединен с выходом компаратора, а второй Ьыход - с первым входом блока регистрации, введены блок отклонения времени измерения, блок определения момента запуска и блсвс результата, причем первый вход блока отклонения времени измерения соединен с выходом компаратора, второй вход блока и отклонения времени измерения соединен с первым вькодом блсжа определения положения экстремума, второй выход которого соединен с первым входом блока определения момента запуска, второй вход которого соединен с выходом блока отклонения времени измерения и с первым входом 3 блока результата, второй вход которого соединен со вторым вькодом формирователя кода момента измерения, с третьим входом блока отклс 1ения времени нзмерения и с третьим.,, входом блока определения момента запуска четвертый вход которого соединен с шиной запускающего сигнала, выход блока определения момента запуска соединен со вторым входом формирователя кода момента измерения, выход блока результата соединен со вторым входом блока регистрации. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, на фиг.2 - формирование сигналов. Устройство для цифрового измерения амплитуды переменного напряжения содержит преобразователь 1 цнфрааналог формирователь 2 кода момента измерени блок 3 регистрации, блок 4 отклсжения времени измерения, блок 5 определения момента запуска, блсж 6 результата, компаратор 7 и блок 8 определения поло жения экстремума, причем первый вход компаратора 7 соединен с шиной 9 входного сигнала, со входом блока 8, первый выход которого соединен с первым входом блока 4, второй вход которого соединен с выходом компаратора 7 и с первым входом формирователя 2, первьй выход которого соединен с третьим входом блока 4 и первь ли входам блсжов 5 и б, второй вход блока 6 соединен с выходом блока 4 и со вторым входом блока 5, третий вход которого соединен со выходом блока 8, четвертый вход блока 5 соединен с шиной 1О запускающего сигаала, вьсход блока 5 соединен со вторым входом фор мирователя 2, второй выход которого соединен с первым входом блока 3, вто рой вход которого соединен с выходом блока 6, третий выход формирователя 2 соединен со входом преобразователя 1, выход которого соединен с первым вход компаратора 7. Устройство работает следующим обра зом. На шину 9 поступает исследуемый входной сигнал, тфедставленный на фиг. положительными полупериодами. На втор вход компаратора 7 с выхода преобразо вателя 1 поступает эталонное напряжен представленное на фиг, 2CI отрезками п лы. Значение эталонного напряжения на выходе преобразователя 1 цифрааналог в любой момент времени соответствует коду с выхода формирователя 2 кода м мента намерения, В блсже 8 определени 4 .4 положения экстремума производится формирование импульсов в моменты максимумов входного сигнала путем вычисления положения максимума входного сигнала через сравнение моментов перечисления уровня входного сигнала с нулевой линией.В блоке 4 производится сравнение положения этих импульсов с импульсами с выхода компаратора 7. Код с выхода блока 4 соответствующий минимальной разнице во времени между импульсами с выхода блока 8 и задними 4ронтами импульсов с вькода компаратора 7 (фиг.2 ), поступает на входы блоков 5 и 6, В блоке 5 вырабатывается импульс начала формировання кода момента измерения, производимого в формирователе 2 по сигналу из блока 5. Причем положение первого импульса на выходе блока 5 определяется приходом запускающего импульса на шину 10. Формирование второго импульса задерживается сигналом из формирователя 2 (фиг.2 ) до тех пор, пока код момента измерения формирователя 2 не пройдет все возможные значения и нап- ряжение на выходе преобразователи 1 не изменится от нуля до максимума. Второй импульс формируется после сжончания запрещающего сигнаЛа (фиг. 2Z ) и сдвигается относительно начала первого импульса на целое число периодов входного сигнала (п сигналу из 8) и на время, соответствующее минимальной разнице во времени между импульсами с выхода блока 8 и задним фронтом импульсов с выхода компаратора 7 (по сигналу на блока 4). По второму импульсу КЗ блсжа 5 код на выходе формирователя снова проходит все свои значения. На вькоде преобразователя появляется пилообразное напряжение. В блоке 4 снова определяется мииимальная разница во времени между сигаалами из блока 8 и компаратора 7. В блоке 6 результата определяется не достигла ли эта минимальная разница допустимого значения, если нет, то в блоке 5 формируется следующий дополнительно сдвинутый импульс и прсахесс повторяется. Если минимальная разница достигла значения, то это говорит о том, что задний 4ронт сигнала с выхода компаратора находится в точке максимума исследуемого входного сигнала. В этот момент по сигналу из блока 6 Б блсж 3 записывается код момент. та измерения. Этот код соответствует значению амплитуды исследуемого входного сигнала.

Таким образом, предлагаемое устройство для цифрового измерения переменно напряжения позволяет значнтелЕ о повысить точность измерения.

Формула изобретения

Устройство для цифрового измерения амплитуды переменного напряжения, содержащее компаратор, первый вход которого соединен со входом блока определекия положения экстремума и с шиной входного сигнала, второй вход компаратора соединен с выходом преобразователя цифрааналог. вход которого соединен с первым выходом формирователя кода

момента измерения, первый вход которого соединен с выходом компаратора, а второй выход - с первым входом блока 2 регистрации, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности измерения, в него введены блсж отклонения времени измерения, блок определения момента запуска и блок результата, причем первый вход блсжа отклонения времени измерения соединен с выходом комп ратора второй вход блока отклонения време т ни измерения соединен с первым выходом блока определения положения экстремума, второй выход которого соединен с первым входом блска определения момента запуска, второй вход которого соединен с выходом блока отклонения времени измерения и с первым входом блока результата, второй вход которого соединен со вторым вькодом формирователя кода момента измерения, с третьим входом блока отклонения времени измерения и с третьим входом блока определения момента запуска, четверт пй вход которого соединен с шиной запускающего сигнала, выход блока определения момента запуска соединен со вторым входом формирователя кода момента измерения , выход блока результата соединен со вторым входом блока регистрации.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1.Цифровая вычислительная техника и программирование, М, 1967, вьт.З с. 154-159,

2.Балашов В. П. и др. Автоматизация радиоизмерений. М., 1966, с.233 (прототип).