Способ измерения размаха периодического сигнала треугольной формы

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - расширение динамического диапазона измерения сигналов с постоянной составляющей. Способ заключается в формировании двух опорных сигналов из измеряемого сигнала путем его преобразования в постоянное напряжение , сравнении измеряемого сигнала с опорными сигналами, измерении разности опорных сигналов, измерении периода измеряемого сигнала и времени его пребывания между опорными уровнями и в вычислении значения размаха по результатам этих измерений. Установление разности опорных уровней постоянной обеспечивает достижение цели. 3 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (э!)з G 01 R 19/04

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ! м

> (61) 1187088 (21) 4458074/21 (22) 11.07.88 (46) 07.03.91, Бюл, N. 9 (71) Томский политехнический институт им. С.М. Кирова (72) В.В. Медведев (53) 621.317.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1187088, кл. G 01 R 19/04, 1983, (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗМАХА ПЕРИОДИЧЕСКОГО СИГНАЛА ТРЕУГОЛЬНОЙ ФОРМЫ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения — расширеИзобретение относится к измерительной технике и является усовершенствованием изобретения по авт. се. N 1187088.

Цель изобретения — расширение динамического диапазона измерения сигналов с

ncaa оянной составляющей.

На фиг. 1 изображены смещенный и эн=„апеременный периодические сигналы треугольной формы и опорные сигналы; на фиг. 2 — структурная схема устройства. реализующего способ; на фиг. 3 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство для осуществления способа содержит линейный преобразователь 1 сигнала треугольной формы в постоянное напряжение, сумматор 2. Вход устройства соединен с входом преобразователя 1 и сигнальными входами амплитудных селекторов 3 и 4. Выход преобразователя 1 подключен к первому входу сумматора 2 и опорному входу селектора 3. Выход сумма„„„ Ж„„1633363 А2 ние динамического диапазона измерения сигналов с постоянной составляющей. Способ заключается в формировании двух опорных сигналов из измеряемого сигнала путем его преобразования е постоянное напряжение, сравнении измеряемого сигнала с опорными сигналами, измерении разности опорных сигналов, измерении периода измеряемого сигнала и времени его пребывания между опорными уровнями и в вычислении значения размаха по результатам этих измерений. Установление разности опорных уровней постоянной обеспечивает достижение цели. 3 ил. тора 2 соединен с опорным входом селектора 4. Выход селектора 3 соединен с входом формирователя 5 импульсов, выход селектора 4 соединен с входом формирователя 6 импульсов, выход которого соединен с первым входом временного вычитающего блока

7, второй вход которого соединен с выходом формирователя 5, а выход — с первым входом измерителя 8 временных интервалов.

Выход формирователя 5 через последовательно включенные дифференцирующие элемент 9 и формирователь 10 импульсов соединен с входом блока 11 управления и входом измерителя 12 временных интервалов, выход которого соединен с вторым входом блока 13 деления. Первый вход блока 13 соединен с выходом измерителя 8, а выход — c первым входом блока 14 умножения, выход которого соединен с выходом устройства. Выходы блока 11 соединены с управляющими входами измерителей 8, 12, блока

1633363

30 (t2 ti) + (14 13) 35

Т (t2 — t ) + (ta — тз) 45

13 деления и блока 14 умножения, второй вход которого подключен к источнику 15 опорного напряжения и второму входу сумматора 2.

Устройство работает следующим образом.

Периодический сигнал треугольной формы U(t) (фиг. За) поступает на вход линейного преобразователя 1 и на сигнальные входы амплитудных селекторов 3 и 4. Напряжение U< с выхода преобразователя 1 (фиг. Зб) поступает на опорный вход селектора 3, При превышении входным сигналом

U(t) опорного уровня Ut селектор 3 срабатывает и на его выходе появляется сигнал, при поступлении которого на вход формирователя 5 импульсов формируется передний фронт прямоугольного импульса, задний фронт которого формируется в момент равенства входного сигнала и опорного уровня при уменьшении входного сигнала.

Длительность импульса на выходе формирователя 5 (фиг. Зв) равна интервалу времени t4 — t1, в течение которого входной сигнал превышает опорный уровень амплитудного селектора 3.

Напряжение 01 поступает также на первый вход сумматора 2, на второй вход которого поступает сигнал U< от источника 15.

Величина напряжения смещения Uo определяется минимальным размахом сигнала треугольной формы.

Сигнал с выхода сумматора 2 (фиг. 3 г)

U2 = U> + 00 поступает на опорный вход амплитудного селектора 4, на сигнальный вход которого поступает периодический сигнал треугольной формы, Сигналы с выхода селектора 4 поступают на вход формирователя 6, на выходе которого формируется сигнал (фиг. 3 д) в виде прямоугольного импульса, длительность которого равна интервалу времени 1з — т2, в течение которого входной сигнал U(t) превышает опорный уровень U2.

Импульсы с выходов формирователей 5 и 6 поступают на входы временного вычитающего блока 7, на выходе которого в течение периода входного сигнала Т формируются два прямоугольных импульса (фиг. 3 е), суммарная длительность которых (t2 — t1) + (t4 — 1з) равна врвмени нахождения входного сигнала между опорными уровнями U> и U2. Эти импульсы поступают на первый вход измерителя 8 временных интервалов.

Прямоугольные импульсы.с выхода формирователя 5 поступают на вход дифференцирующего элемента 9, на выходе которого появляются сигналы, совпадающие с передними фронтами прямоугольных импульсов, поступающих на вход дифференцирующего элемента 9, на выходе которого появляются сигналы, совпадающие с передними фронтами прямоуг.льных импульсов, поступающих на вход дифференцирующего элемента 9, Эти сигналы поступают на вход формирователя 10, длительность импульса на выходе которого (фиг, 3 ж) равна периоду Т повторения входного периодического сигнала треугольной формы, Импульс с выхода формирователя 10 поступает на вход измерителя 12 временных интервалов и на вход блока 11 управления, сигналы с выхода которого синхронизируют работу измерителей 8 и 12 временных интервалов, блока 13 деления и блока 14 умножения. С выхода измерителя 8 временных интервалов сигнал поступает на вход делителя, а с выхода измерителя 12 временных интервалов — на вход делимого блока 13, величина выходного сигнала которого пропорциональна отношению периода входного сигнала к интервалу времени, в течение которого входной сигнал находится между опорными уровнями

Сигнал с выхода блока 13 поступает на первый вход блока 14 и умножения, на второй вход которого поступает сигнал от источника напряжения смещения. Величина сигнала на выходе блока 14 умножения равна и соответствует размаху входного периодического сигнала треугольной формы.

Формула изобретения, Способ измерения размаха периодического сигнала треугольной формы по авт.сн.

¹1187088, отлйчающийся тем.что, с целью расширения динамического диапазона измерения сигналов с постоянной составляющей, разность уровней опорных сигналов устанавливают постоянной.

1633363

1633363

Редактор А.Мотыль

Корректор С. Ы! евкун

Заказ 615 Тираж 417 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинэ "Патент", г. Ужгород. уп.Гагарина, 101

О, б

02 г

Составитель С.Рыбин

Техред М.Моргентал