Устройство для контроля нелинейности пилообразного напряжения Советский патент 1982 года по МПК G01R29/02 

числе и из-за отсутствия взаимной синхронизации генератора образцовой пилы и генератора синусоидальных колебаний. Последняя в процессе измерения проявляется в виде дрожания точки изображения на матричном инди- 5 каторе в пределах линейных размеров, пропорциональных периоду синусоидального сигнала генератора.

Цель изобретения - повышение точности измерений коэффициента относи- Ю тельного отклонения входного пилообразного напряжения от линейного закона.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для контроля не- 15 линейности пилообразного напряжения, содержащее два пороговых элемента с регулируемыми пороговыми уровнями, входами подключенных к входной клемме устройства, генератор образцового jn пилообразного напряжения, вольтметр, матричный индикатор и компаратор, введены усилитель разности напряжений, блок управления, генератор пилообразного напряжения высокой частоты, два jc компаратора, формирователь импульсов и источник регулируемого напряжения, при этом первый вход усилителя разности напряжений соединен со входной клеммой устройства, второй вход -с выходом генератора образцово- го пилообразного напряжения, а выход соединен со вторым входом упомянутого компаратора, входы блока управления соединены с соответствующими выходами пороговых элементов, первый 35 и второй выходы блока управления соединены со входами генератора образцового пилообразного напряжения и входом генератора пилообразного напряжения высокой частоты соответст-40 венно, выход генератора пилообразного напряжениям высокой частоты соединен с первыми входами всех компараторов, второй вход второго компаратора соединен с первым выходом ис- 45 точника регулируемого напряжения, с корпусом устройства и с первым входом вольтметра, а выходы всех компараторов через формирователь импульсов соединены с первым входом мат- Q ричного индикатора, второй и третий входы которого подключены к третьему и четвертому выходам блока управления соответственно, а второй вход третьего компаратора подключен к второму входу вольтметра и второму выходу источника регулируемого напряжения.

На фиг. 1 показана структурная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы.

Устройство для контроля нелиней- 60 ности пилообразного напряжения (фиг. 1) содержит два пороговых элемента 1 и 2, блок 3 управления, генератор 4 образцового пилообразного напряжения, генератор 5 пилообразно- 65

го напряжения высокой частоты, усилитель 6 разности напряжений, первый вход которого соединен со входом устройства, второй вход - со входом генератора 4 образцового пилообразного напряжения, компараторы 7, 8 н 9 источник 10 регулируемого напряжения, вольтметр 11, формирователь 12 импульсов, матричный индикатор 13.

Блок 3 управления выполнен в виде триггера 14, генератора 15 медленной развертки и генератора 16 быстрой развертки, причем входы триггера 14 являются входами блока 3 управления и соединены с выходами пороговых элементов 1 и 2. Выход триггера 14 соединен с входами генераторов 15 и 16, выходы синхронизации которых подключены к первому и второму выходам блока управления соответственно. Третий и четвертый вь:ход блока управления соединены с выходам генераторов 15 и 16 соответственно. Формирователь 12 выполнен в виде тре дифференциругацих цепей, входы которы соединены с входом формирователя 12 импульса, а выходы через элемент ИЛИ соединены с выходом формирователя 12

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы пороги срабатывания пороговых элементов 1 и 2 устанавливаются в соответствии с ожидаемой амплитудой входного пилообразного напряжения (например, по уровням 0,1 и 0,9 от амплитудного значения входной пилы). Значения напряжений в начале и конце участка линейно-изменяющегося напряжения генератора 4 .устанавливается равными порогам срабатывания пороговых элементов 1 и 2, а крутизна линейно изменяющегося напряжения генератора 4 устанавливается равной средней крутизне входного пилообразного напряжения . При срабатывании порогового элемента 1 блок 3 управления по первому и второму выходам запускает генератор 4 образцового пилообразного напряжения и генератор 5 пилообразного напряжения высокой частоты. Одновременно по третьему и четвертому выходам блок 3 управления формирует сигналы медленной и быстрой разверток, причем сигнал медленной развертки изменяется синхронно с напряжением на выходе генератора 4 образцового пилообразного напряжения, а сигнал быстрой развертки изменяется синхронно с напряжением на выходе генератора 5 пилообразного напряжения высокой частоты. При этом усили.тель б разности напряжений формирует сигнал, пропорциональный разности входного пилообразного напряжения и напряжения на выходе генератора 4 (фиг. 2). На фиг, 2 даны следующие обозначения:и t о входное пилообразное напряжение и напряжени на выходе генератора 4 соответственно; t - напряжения срабатывани пороговых элементов 1 и 2 соответственно, гвч Р - выходные .напряжения ге гератора 5 усилителя б разности напряжений соответственно; Чо - напряжение на одном из выходов источника 10 регулируемого напряжения, равное напряжению на выходе усилителя 6 при равенстве сигналов на его выходах, в част ности и о О ; Коп напряжение на втором выходе источника 10 регулируемого напряжения устанавливаемое равным экстремальному отклоне-нию напряжения на выходе усилителя б в зависимости от величины Ug за время йолнрго прямо го хода входного пилоо разного напряжения; к, . иК2 , к сигналы на выходах ком параторов 7, 8 и 9 и формирователя импульсов 12 соответственно. Во время прямого хода напряжения на выходе генератора 5 срабатывают компараторы 7, 8 и 9. При этом по спаду импульса каждого из компараторов 7, 8 и 9 формирователь 12 формирует на выходе короткие импульсы, поступающие на первый вход матричного индикатора 13. Под действием этих импульсов яркость или контрастность матричного элемента с координатами, определяемыми сигнгшами разверток на втором и третьем входах матричного индикатора 13, изменяется. За время одного прямого хода напряжения генератора 5 на матричном индикаторе высвечиваются три точки, время возникновения которых соответствует моментам срабатывания компараторов 7, 8 и 9. Во время последукнцих прямых ходов напряжения генератора 5 этот процесс повторяется. При достижении входным напряжением порога срабатывания элемента 2 последний формирует сигнал, по которому генератор 4 образцового пилообразного напряжения и генератор 5 пилообразного напряжения высокой частоты останавливаются и сбрасываются в исходное состояние, а сигналы разверток на третьем и четвертом выходах блока 3 управления принимают исходные значения. При периодическом псвторении входного сигнала описанные выше процессы повторяются. На матричном индикаторе 13 формируется изображение, состоящее из совокупности точек, меняющих свою яркость (контрастность) при наличии импульсов на выходе формирователя 12. При этом совокупность точек, лежащих на оси ОХ матричного индикатора (фиг. 2 ), получается при периодическом срабатывании второго компаратора 8 и образует линию нулевого отклонения входного пилообразного напряжения от линейного закона, совокупность точек, обра1зукнцихся при срабатывании третьего компаратора 9 дает на матричном индикаторе 13 линию экстремального отклонения входного пилообразного напряжения от линейного эакона, а совокупность точек, получаемая при срабатывании первого кс шаратора 7, образует линию текущего отклонения входного пилообразного напряжения от линейного закона. На фиг, 2 моменты срабатывания первого кст5|паратора 7 обозначены цифрами О,12,,.7, этими же цифрами обозначены точки, получаемые на матричном индикаторе при срабатывании первого компарато- Совокупность точек на линии, параллельной оси ОХ илежащей в верхней части матричного индикатора (фиг. 2), образует уже упоминавшуюся линию экстремального отклонения входного пилообразного напряжения от линейного закона. Изменяя с помощью источника 10 напряжение на втором входе третьего компаратора 9, добиваются совмещения линии экстремального отклонения с точкой максимума на линии текущего отклонения и фиксируют показания вольтметра 11. То же самое повторяют для минимума линии текущего отклонения, фиксируя (с учетом знака) показания вольтметра 11. Коэффициент относительного отклонения входного пилообразного напряжения от линейного закона определяют по форму motx (nг -Un,), где k - коэффициент передачи усилителя б разности напряжений (напряжения, выходящие в формулу, берутся с учетом их знаков ). Формула изобретения Устройство, для контроля нелинейности пилообразного напряжения, соержащее два пороговых элемента с

регулируемыми пороговыми уровнями, вхйдами подключенных к входной клемме устройства, генератор образцового пилообразного напряжения, вольтметр, матричный индикатор и компаратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений в -него введены усилитель разности напряжений, блок управленияjгенератор пилообразного напряжения высокой частоты, два компаратора, фо лирователь импульсов и источник регулируемого напряжения, при этом первый вход усилителя разности напряжений соединен со входной клеммой устройства , второй вход - с выходом генератора образцового пилообразного напряжения, а выход соединен с вторым входом упомянутого компаратора, входы блока управления соединены с соответствующими выходами пороговых элементов, первый и второй выходы блока управления соединены с входом генератора образцового пилообразного напряжения и входом генератора пилообразного напряжения высокой

частоты соответственно, выход генератора пилообразного напряжения высокой частоты соединен с первыми входами всех компараторов, второй вход второго компаратора соединен с первым выходом источника регул1фуемого напряжения, с корпусом устройства, с первым входом вольтметра, выходы всех компараторов через форг трователь импульсов соединены с первым входом матричного индикатора, второй и третий входы которого подключены к третьему и четвертому выходам блока управления соответственно, а второй вход третьего компаратора подключен к второму входу вольтметра и к второму выходу источника регулируемого напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 521530, кл. G 01 R 29/02, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР № 705384, кл. G 01 R 29/02, 1977

(прототип ).