Устройство для цифрового измерения амплитуды переменного напряжения Советский патент 1982 года по МПК G01R19/04 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при разработке устройств для измерения амплитуды переменного нап- ряжения.

По основному авт.св. 789814 известно устройство, содержащее KCWпаратор, первый вход которого соединен с входом блока определения положения зкстремума и с шиной входного сигнала, второй вход компаратора соединен с выходе преобразователя цифра-аналог, вход которох о соединен с первым выходом формирователя кода момента измерения, второй выход которого соединен с первьм ВХОДСЯ4 блока регистрации, третий выход соединен с первыми входами блока отклонения времени измерения, блока определения момента запуска и блока результата, первый вход формирователя кода соединен с выходом кохпаратора jf вторым входом блока отклонения времени измерения, а второй вход - с выходом блока определения момента запуска, второй вход которого соединен с выходом блока отклонения времени измерения и вторЕМ входом блока результата, выход которого соединен с вторьм входом блока .

регистрации, третий входблока опре:деления момента запуска соединен с ; шиной запускающего сигнала, а четвертый вход - с первым выходом блока определения положения зкстремума, второй выход которого соединен с третьим входом блока отклонения времени измерения }.

Недостатком зтого устройства 1яв10ляется его низкое быстродействие.

Цель изобретения - повышение быстродействия .

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для цифрового

15 измерения амплитуды переменного напряжения введен блок определения момента отключения развертки, причак первый его вход подключен к выходу компаратора, второй вход соединен с

20 третьим выходе формирователя кода момента измерения, третий вход подключен к первому выходу блока определения пЬложения экстремума, четвертый вход соединен с шиной запус25кающего сигнала устройства, а выход подключен к третьему входу фо1 4ирователя кода момента измерения.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства для цифрового

30 измерения амплитуды переменного напряжения на-фиг.2 - временные диаграммы работы устройства. Устройство для цифрового измерени амплитуды переменного напряжения содержит компаратор 1, первый вход которого соединен со входом блока 2 определения положения экстремума и с шиной 3 входного сигнала, второй вход компаратора 1 соединен с выходо преобразователя 4 цифра-аналог, вход которого соединен с первым выходом формирователя 5 кода момента измерен ния, второй выход которого соединен с первым входом блока 6 регистравди, третий выход соединен с первым входом блока 7 отключения времени измерения, блока 8 определения момента запуска и блока 9 результата, и блока 10 определения момента отклонения развертки, первый вход формирователя 5 соединен с выходом компаратора 1 и BTopbBv входом блока 7, а второй вход - с выходом блока 8, второй вход которого соединен с выходом блока 7 и вторым входом блока 9, выход которого соединен с вторым входом блока 6, ;третий вход блока 8 соединен с шиной 11 запускающего сигнала, а четвертый вход - с первым выходом блока 2, второй выход которого соединен с третьим входом блока 7, первый вход блока 10 подключен к входу компаратора 1, второй,вход сое динен с третьим выходом формирователя 5, третий вход подключен к перйому выходу блока 2, четвертый вход соединен с шиной 11, а выход блока 10 подключен к третьему входу формирователя 5. Устройство для цифрового измерения амплитуды переменного напряжения работает следующим образом. . На шину 3 nocTSnaeT исследуемый входной сигнал, представленный на фиг. 2С| положительными полупериодами. На второй вход компаратора 1 с выхода преобразователя 4 цифрааналог поступает пилообразное напря жение , формируемое по поступающему с блока 8 сигналу запуска (фиг .2(5) и представленное на фиг.2С1 отрезками пилы. Значение пилообразного .напряжения на выходе преобразователя 4 в любой момент времени соответствует коду с выхода .формирователя 5,. в блоке 2 определения положения 31 стремума производится формирование импульсов (фИг.2) в моменты максиMJpioB входного сигнала через сравне ние моментов пересечения уровня входного сигнала с нулевой линией. В блоке 7 производится сравнение положения этих импульсов с импульсами с выхода компаратора 1. Код с выхода блока 7 f соответствуняций минимальной разнице во вреилени между импульссми с выхода блока 2 и задним фронтами импульсой с выхода компа- 5 ратора 1, поступает на входы блоков 8 и 9. В блоке В вырабатывается импульс фиг.2сГ) начала формирования кода момента измерения, производимого в формирователе 5 по сигналу из блока 8. Причем положение первого импульса на выходе блока 8 определяётся приходом с шины 11 запускаемого импульса. Формирование второго импульса задерживается сигналом (фиг. 27;) из формирователя 5 до тех пор, пока код момента измерения ; формирователя 5 не пройдет все возможные значения и напряжение на выходе преобразователя 4 не изменится от нуля до максимума, что имеет мес то при максимальном з.начении входного сигнала на шине 3 или пока с выхода блока 10 не придет сигнал на. отключение генерации компенсирующего сигнала, так как амплитуда сигнала с выхода преобразователя 4 превысила амплитуду сигнала на шине 3. Второй импульс будет сформирован после окончания запрещающего сигнала (фиг.21) и будет сдвинут относительно начала первого импульса на целое число периодов входного сигнала и на время, соответствующее минимальной разнице во времени между импульсами с вьахода блока 2 и задним фронтом импульсов с выхода компаратора 1. По второму импульсу из блока 8 код на выходе формирователя 5 снова проходит ряд своих значений: с начала до некоторого значения,-превосходящего на незначительную величину амплитудное значение входного сигнала. На выходе преобразователя 4 появится пилообразное напряжение, а на выходе формирователя 5 - запрещаюищй сигнал (фиг.21). В блоке 7 снова определяется минголальная разница во времени между сигналами из блока 2 и компаратора 1. В блоке 9 результата определяется, не .достигла ли эта минимальная разница допустимого значения. Если нет, то в блоке 8 формируется следующий дополнительный сдвинутый импульс и процесс повторяется. Если минимальная разница достигла значения, то это говорит о том, что задний фронт сигнала с выхода компаратора 1 приходится на точку максимума исследуемого входного сигнала. В этот момент,по сигналу из блока 9 в блок 6 записывается код момента измерения. Этот код соответствует значению амплитуды исследуемого входного сигнала. Таким образом, введение блока 10 обеспечивает прекращение формирования пилообразного напряжения, как только оно превысит значение входного сигнала, и, следовательно, позволяет значительно повысить быстродействие устройства,

Формула изобретения

Устройство для цифрового иэмереняя амплитуды переменного напряжения по авт.св. 789814, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введен блок определения моментаотключения развертки, причем первый его вход подключен к выходу кстпаратора, второй вход соединен q третим выходам формирователя кода момента измерения, третий вход подключен к первому выходу блока определения положения экстремума, четвертый вход соединен с шиной запуОкаютего сигнала устройства, а выход подключен к третьему входу формирователя кода момента измерения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,. Авторское свидетельство СССР 789814, кл.,G 01 R 19/04, 23.02.79.

J..

Ж

9

в

с f )