t.- , .
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть применено для контроля быстродействующих аналоговых поисковых систем.
Известен способ измерения размгиса сигнала, описанный на определении значений экстремальных точек методом автоматической компенсации tl Недостатком данного способа является относительно низкое быстродействие.
Наиболее близким к предложенному по технической сущности является способ измерения размаха сигнала, основанный на том, что запоминают значег ние верхней экстремальной точки ИЭмеряемого сигнала, изменяют значение опорного сигнала относительно запомненного значения верхней экстремальной точки, сравнивают его о измеряемым сигналом до тех пор, пока не будет достигнута нижняя экстремальная точка, после чего по величине опорного уровня судят о размахе сигнала 21Известный способ имеет тот недостаток, что его быстродействие ограничивается необходимостью отслеживания измеряемого сиснала опорным уровнем, а точность снижается при измерении размаха остроконечных сигналов йа счет запаздывания.
Целью изобретения является повышение быстродействия и точности измерения размаха периодического сигнала треугольной формы.
Поставленная цель достигается тем, что в способе измерения размаха
10 периодического сигнала треугольной фор1«л, основанном на сравнении измеряемого сигнала с первым опорным сигналом, сравнивают измеряемый сигнал СО вторым опорным сигнашом, причем
ts уровни первого и второго опорных сигналов устанавливают в диапазоне изменения измеряемого сигнала, измеряют период повторения измеряемого сигнала и время его пребывания между уров20нями первого и второго опорных сигналов в течение периода, при этом измерение времени пребывания измеряемого сигнала между уровнями опорных сигналов синхронизируют с измерением
25 периода повторения измеряемого сигнала, а значение размаха измеряемого сигнала вычисляют как произведение разности между уровнями первого и второго опорных сигналов на отношение 30 периода повторения измеряемого сигнала к времени его пребывания между уровнями опорных сигналов. На фиг. 1 показан сигнал треугол ной формы и пересечение его с двумя уровнями опорных сигналов; фиг. 2 - схема устройства, реализующего данный способ; на фиг. 3 - временные диа граммы си гн алов, присут ств ующих в различных точках устройства. Для измерения размаха измеряемого сигнала необходимо (см. фиг. 1) в те чение его периода измерить время пре бывания указанного сигнала между уровнями опорных сигналов и вычислить произведение разности между уровнями опорных сигналов на отношение период повторения измеряемого сигнала ко времени пребывания его Между упомянутыми уровнями опорных сигналов. Устройство, реализующее данный способ, содержит источник 1 сигнала треугольной формы, первый амплитудный селектор 2, первый формирователь импульсов 3, вычитающий блок 4, первый измеритель времени 5, источник б первого опорного сигнала, второй амплитудный селектор 7, второй форми рователь импульсов 8, дифференцируюг щий элемент 9, третий формирователь импульсов 10, второй измеритель 11 интервала, вычислительный блок 12, блок управления 13, источник 14 второго опорного сигнала, причем входы амплитудных селекторов 2 и 7 соедине ны с источником сигнала треугольной формы 1, выходы амплитудных селекторов 2 и 7 соединены через формирователи импульсов 3 и .8 со входами вычитаюэдего блока 4, выход второго фор мирователя импульсов соединен со вхо дом дифференцирующего элемента 9, выходы вычитающего блока 4 и формирователя импульсов 10 соединены соот ветственно со входами измерителей ин тервалов времени 5 и 11, выход формирователя импульсов 10 соединен через блок управления 13 со входами измерителей интервалов времени 5 и 11 и вычислительного блока 12, вторые входы амплитудных селекторов 2 и 7 Соединены соответственно с выходами источников опорных СИГНсШОВ б и 14, вычислительный блок 12 соединен с выходами измерителей интервалов времени 5 и 11. Устройство работает следующим образом. ри увеличении измеряемого сигна ла А момент времени t (фиг. За) при превышении им уровня второго опорно го сигнала от источника 14 срабатывает амплитудный cejfeKTOp 7 и выдает сигнал на формирователь импульсов 8 который формирует прямоугольный импульс до тех пор, пока величина измеряемого сигнала на )де амплитуд ного селектора 7 не станет меньше уровня второго опорного сигнала от источника 14, т.е. до момента U. Импульс на выходе формирователя 8 показан на фиг. Зв. При дальнейшем увеличении измеряемого сигнала в момент времени t . (фиг. За), когда будет превышен уровень первого опорного сигнала от источника 6, срабатывает амплитудный селектор 2 и выдает сигнсш на формирователь импульсов 3j который формирует импульс до тех пор, пока измеряемый сигнал превышает уровень первого опорного сигнала от источника ,б, т.е. до момента t,. Импульс на выходе формирователя 3 показан на фиг. 36. Вычитающий блок 4 формирует два импульса (фиг. Зг). Суммарная длительность этих импульсов равна времени нахождения измеряемого сигнала между уровнями опорных сигналов источников б и 14. Эти импульсы поступают на первый вход измерителя интервалов времени 5. Импульсы с формирователя 8 поступают также на дифференцирующий элемент 9, который выделяет импульсы, соответствующие передним фронтам импульсов формирователя 8 (фиг. Зд). Импульсы с выхода дифференцирующего элемента 9 поступают на формирователь импульсов 10, который выдает на измеритель 11 интервалов времени импульс, соответствующий периоду измеряемого сигнала (фиг. Зе). Этот импульс поступает также на блок управления 13, который на время этого импульса разрешает работу измерителей интервалов времени 5 и 11. По окончании этого импульса в измерителе интервала времени 5 формируется код, соответствующий отрезку времени,, равному времени пребывания измеряемого сигнала между уровнями опорных сигналов источников б и 14, а в измерителе 11 интервала времени код, соответствующий периоду измё- , ряемого сигнала. В этот момент блок управления 13 дает команду вычислительному блоку интервалов времени 5 и 11 и вычислению размаха сигнала треугольной формы в соответствии с формулой ли -iUo . - At +& где л и - размах измеряемого сигнала; разность между уровнями опорных сигналов; Т - период измеряемого сигнала; Ut;f t27 время пребывания измеряемого сигнала между уровнями опорных сигналов. Указанное соотношение выполняется при любом расположении уровней опорных сигналов между экстремальными точками измеряемого сигнала. Период измеряемого сигнала может быть измерен на любом его уровне, например на уровне Рервого или второго опорного сигнала. Для повышения точности измерения следует устанавливать уровни опорных сигналов возможно ближе к экстремальным точкам измеряемого сйгЯёша.
Предложенный способ позволяет применять быстродействующие блрки формирования и измерения интервалов времени, тем сакым снимаются ограничения на скорость изменения измеряемого сигнала. Кроме того, при применении изобретения повышается точность измерения, так как не требуется точного определения значений экстремальных точек сигнала в процессе измерения.
формула изобретения
Способ измерения размаха периодического сигнала треугольной формы, основанный на сравнении измеряемого сигнала с первым опорным сигналом, о т л и ч-а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности изкюрения, сравнивают измеряемый со вторым опорным сигналом, причем уровни первого и второго опорных сигналов устанавливают в диапазоне изменения измеряемого сигнала, измеряют период повторения измеряекгого сигнала и время его пребывания между уровнями первого и второго опорных сигналов в течение периода, при этом измерение времени пребывания измеряемого сигнала между уровнями опорных сигналов синхронизируют с измерением периода повторения измеряемого сигнала, а значение размаха измеряемого сигнала вычисляют как произведение разности между уровнями первого и второго опорных сигналов на отношение периода повторения измеряемого сигнала к времени пребывания его между уровнями опорных сигналов.
источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1.МирскИй Г.Л. радиоэлектронные измерения. М., Энергия, 1969,
с 254.
2.Авторское свидетельство СССР К 428290, кл. G 01 R 19/04, 1969
(прототип).
