Способ стробоскопического преобразования периодических электрических сигналов Советский патент 1982 года по МПК G01R13/02 

(5) СПОСОБ СТРОБОСКОПИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при исследовании периодических электрических сигналов с неизвестным периодом следования.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ стробоскопического преобразования периодического электрического сигнала, заключающийся в несинхронном с ,д входным сигналом импульсном стробировании этого сигнала, при котором считывают все дискретные значения сигнала в моменты стробирования и запоминают значения выборок и амплитуду напряжения развертки в момент стробирования 1 J.

Недостатком этого способа является низкая точность преобразования - он не обеспечивает заданного 20 числа выборок на период входного сигнала .

Цель изобретения - повышение точности преобразования путем обеспечения заданного числа выборок на период входного сигнала.

Эта цель достигается тем, что согласно способу стробоскопичесого преобразования периодических электрических сигналов, заключающемуся в несинхронном с входным сигналом импульсом стробирования этого сигнала, при котором считывают все дискретные значения сигнала в моменты стробирования, формируют две калибровочных последовательности стробимпульсов с неодинаковыми, заранее известными периодами следования Т и Т , стробируют входной сигнал этими последовательностями стробимпульсов, преобразуют выборки входного сигнала путем усиления и расширения в первый и второй преобразованные сигналы, формируют две импульсные последовательности с периодами, равными периодам первого и второго преобразованных сигналов, определяют число N стробимпульсов первой калибровочной последовательности и число р периодов импульсной последовательности, сформированной из первого преобразованного сигнала в интервале времени между совпадениями импульсов этих последовательностей, определяют число N стробимпульсов второй калибровочной последовательности и число Г периодов импульсной последовательности, сформированной из второго преобразованного сигнала в интервале времени между совпадениями импульсов этих последовательностей, рассчитывают по полученным числам величину т периода следования стробимпульсов измерительнои последовательности, равную т т N . Р - N ( у. ) т Т - rN где № - заданное число выборок на период входного сигнала, устанавливают величину периода следования .стробимпульсов, равной рассчитанной величине, и получают преобразованный сигнал, соответствующий измерительной последовательности стробимпульсов. На чертеже представлена структурная электрическая схема варианта уст ройства, реализующего предлагаемый способ. Устройство состоит из управляемого генератора 1 стробимпульсов, смесителя 2, усилителя-расширителя 3, блок k совпадения, формирователя 5 импульсной последовательности с периодом, равным периоду расширенного сигнала, формирователя 6 огибающей пачки импульсов, Счетчика 7 периодов расширенного сигнала, счетчика 8 стробимпульсов и вычислителя 9. Способ реа/изуется следующим образом . В исходном состоянии счетчики 7 и 8, а также аппаратура вычислителя 9 установлены в В начальный момент сигнал с выхода вычислителя 9 включает генератор стробимпульсов и устанавливает перио следования стробимпульсов, равный Т (первый калибровочный цикл). При это на выходе усилителя-расширителя 3 по является расширенный сигнал, а на вы ходе формирователя 5 импульсная последовательность с периодом, равным периоду расширенного сигнала. Импульсы с выхода генератора 1 строб импульсов и с выхода формирователя 5 подаются на входы блока i совпадения Этот блок формирует интервал между совпадениями импульсов стробиругощей последовательности с известным периодом Т с импульсами последовательности, сформированной блоком 5, период которой равен периоду расширенного сигнала. Так как стробимпульсы и импульсы формирователя 5 периода имеют длительность, отличную от нуля , на выходе блока Ц совпадения вместо единичных импульсов совпадения могут появляться пачки импульсов совпадения, которые сглаживаются формирователем 6 огибающей пачки импульсов. При появлении импульса на выходе формирователя 6 разрешается подсчет импульсов счетчиками 7 и 8. В момент появления на выходе блока 6 следующего импульса в счетчике 7 подсчитывается N стробимпульсов, а в счетчике 8 - число Р периодов расширенного сигнала. Этим гмпульсом в личины N и. р,считываются в вычислитель 9 и запоминаются в нем. После считывания счетчики 7 и 8 устанавливаются В О. Одновременно на выходе вычислителя 9 появляется сигнал, задающий период повторения стробимпульсов генератора 1, равный Т (величина Т также известна). Этим заканчивается первый и начинается второй калибровочный цикл, который проводится аналогично первому. После окончания второго калибровочного цикла в вычислитель 9 считывается 1 - число периодов расширенного сигнала, соответствующего периоду т стробимпульсов и N - число стробимпульсов генератора 1. По измеренным величинам р, N, и N вычислитель 9 рассчитывает величинуPN - , . (т - т ) (1) Т Т г ГПТ« pN - rN j( С выхода вычислителя 9 величина Т подается на управляющий вход генератора 1 стробимпульсов, в соответствии с которой период стробимпульсов устанавливается равным т , что обеспечивает заданное число выборок на период исследуемого сигнала. Предлагаемое устройство позволяет исследовать периодические электрические сигналы с неизвестным периодом с автоматическим получением заданного числа выборок на период исследуемого сигнала. Формула изобретения Способ стробоскопического преобра зования периодучeckиx электрических сигналов, зак пючающийся в несинхронном с входным сигналом импульсном стробировании этого сигнала, при котором считывают все дискретные значения сигнала в моменты стробирования, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования путем обеспечения заданного числа выборок на период входного сигнала, формируют две калибровочных последовательности стробим. пульсов с неодинаковыми, заранее известными периодами следования Т и Т стробируют входной сигнал- этими последовательностями стробимпульсов, преобразуют выборки входного сигнала путем усиления и расширения в первый и второй преобразованные сигналы, формируют две импульсные последовательности с периодами, равными перио дам первого и второго преобразованны сигналов, определяют число N стробимпульсов первой калибровочной последовательности и число р периодов импульсной последовательности, сформированной из первого преобразованного сигнала в интервале времени между совпадениями импульсов этих последовательностей, определяют число N стробимпульсов второй калибровочной последовательности и число периодов импульсной последовательности, сформированной из второго преобразованного сигнала в интервале времени между совпадениями импульсов этих последовательностей, рассчитывают по полученным числам величину т периода с/1едования стробимпульсов измерительной последовательности, равную т т- N р№ - N /т- т рН -rN - I где N - заданное число выборок на период входного сигнала, устанавливают величину периода следования стробимпульсов равной рассчитанной величине и получают преобразованный сигнал, соответствующий измерительной последовательности стробимпульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Найденов А.И. Трансформация спектра наносекундных импульсов. М., Советское радио, 1973, с. 110 (прототип) . --