Измеритель скважности последовательности прямоугольных импульсов

 

Союз Советских

Социалистических

Респубпик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/, /

<-,г (6I) Дополнительное к авт.свид-ву (22) Заявлено .0401 76 (21) 2308501/18-21 (- ) М. КЛ.

2 с присоединением заявки № (23) Приоритет

G 01 R 23/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 250680. Бюллетень ¹ 23

Дата опубликования описания 250680 (53} УДК621. 317 °. 761 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.В. Быданов и В.К. Кобляков (7) ) Заявитель (5 4 ) ИЗМЕРИТЕЛЬ СКВАЖНОСТИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ

ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиотехнических устройствах, в частности в измерительных при борах и стендах.

Известен измеритель скважности последовательности прямоугольных импульсов, содержащий электронный ключ, вольтметр, триггер, коммута- 10 тор и переменный резистор, где триггер подключен ко входу электронного ключа через коммутатор, а между выходом электронного ключа и вольтметром включен переменный резистор (1).

В известном устройстве,,остижимая точность определяется точностью вольтметра и переменного резистора, которые не могут быть достаточно высокими и равны 10, кроме того, в известном устройстве в процессе измерения необходимо осуществлять ряд ручных переключений, что препятствует автоматизации процесса измерения.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности является измеритель скважности последовательности прямоугольных импульсов, содерж ащи и ген ератор импульсов, два счетчика числа импульсов, вход ! первого иэ которых через коммутатор а вход второго — непосредственно соединены с выходом генератора импульсов, первый выход второго счетчика числа импульсов соединен с первым входом триггера сброса, выход которого соединен с перными входами регистров памяти, вторые входы которых соединены со вторыми выходами второго счетчика числа импульсов, а их выходы соединены с блоком индикации, второй вход триггера сброса через формирователь соединен с выходом первого счетчика числа импульсов, и со входами сброса второго счетчикаГ2), Недостатком такого устройства является также невысокая точность измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерения пои одновременном упрощении процесса измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в измеритель скважности последовательности прямоугольных импульсов, содержащий генератор импульсов, два счетчика числа импульсов, вход первого иэ которых через коммутатор, а вход второго — непос742819 редстненно, соединены с выходом генератора импульсов, перный выход второго счетчика числа импульсов соединен r. первым входом три ггера сброса,. выход которого соединен с первыми входами регистров памяти, нторые входы которых соединены со вторыми вы" îäàìè второго счетчика числа импульсов, а их выходы соединены с блоком индикации, второй вход триггера сброса через формирователь соединен с выходом первого счетчика, числа импуль" îâ и со входами сброса второго счетчика числа импульсов,, введены индикаторные элементы и дополнительный ЦС-триггер, счетный вход которого соединен со входами 15 сбт1оса второго счетчика числа импульсов и " третьими входами регистров памяти, 7К-входы дополнительно го триггера соединены с выходом старшей декады второго счетчика числа Щ импульсов, а выходы упомянутого триггерà соединены сс входами коммутатора и индикаторных элементов.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства, которая содержит коммут атор 1, первый счетчик числа импульсов 2 со счетными декадами 3, формирователь

4, .второй счетчик числа импульсов

5 со счетными декадами,б, регистры

7 Памяти, блок индикации 8, генератор импульсов 9, триггер 10 сброса и 1К-триггер 11, индикаторные элемейты 12 с усилителями 13.

Коммутатор состоит, например, иэ инвертора 14, элементов И 15, 16 и элемента ИЛИ 17.

Работа устройства оснонана на использовании случайного процесса (санпадение импульсов заполняющей и измеряемой последовательности), 40 одна иэ характеристик которого (вероятность, математическое ожидание) лииейно связана с измеряемым параметром (скважностью).

Периодическая последовательность коротких кнантующих импульсов с выхода генератора 9 поступает на вход коммутатора 1. На другой вход коммутатора поступают прямоугольные импульсы, скважнасть которых необходимо измерить. Соотношение между частотами иэм ряемой и заполняющей импульсных последовательностей может быть произвольным. Ввиду того, что последовательности квантующих и входных сигналов независимы, процесс совпадения импульсов обеих последовательностей носит случайный характер. Импульсы с выхода коммутатора 1 поступают на счетчик 2, состоящий из делителя числа импуль- gg

СО В СО СЧЕТ Ными декадами 3 . Одн О BpE . мснна импульсы с генератора 9 поступают на второй счетчик 5 числа импульсов са счетными декадами 6.

Количества импульсон постy пающих 65 на первый счетчик 2 через коммутатор

1, пропорционально длительности входных импульсов, скнажность которых подвергается измерению, а количество импульсов, поступающих на второй счетчик 5, пропорционально периоду входных импульсов.

Следовательно, отношение числа импульсов, поступающих на второй счетчик 5, к числу импульсов, поступающих н а первый счетчи к 2, равно величине скважности последовательности прямоугольных импульсов.

С целью отсчета измеряемой величины (скважнасти) в десятичной системе счисления, модуль коэффициента пересчета счетных цепочек выбран кратным десяти. В этом случае, в момент переполнения первого снетчи— ка 2, во втором счетчике 5 будет зафиксирована величина, соотнетствую— щая измеряемой скважности, причем в старшей счетной декаде б оказывается зафиксированным число единиц целой части результата измерения, а в остальных дробная часть.,Цля расширения предела измерения скважности до

99 необходимо ввести во вторую счет— ную группу еще одну декаду. Код из декад б сигналом с формирователя 4 переписывается в регистры памяти 7 и отображается инди каторным блоком

8. Этим же сигналом с формирователя

4 осуществл яется сброс второго счетчика, после чего устройство готово к новому циклу измерения .

Триггер 10 введен для того, чтобы в случае отсутствия на входе устройства импульсной последовательности устанавливать в регистрах инди— кации нулевое значение, т. е. осущест— влять сброс этих регистров.

В данном устройстве предусмотрено автомат ческое приведение скважности к величине больше двух, что достигается за счет выбора необходимой полярности измеряемой импульсной последовательности, Для этого в старшей декаде второго c÷åòчи ка осуществляется дешифрация измеренного зна— чения в каждом цикле измерения. Если в момент окончания цикла зн ачен ие этой декады равно единице, то сигналом с выхода формирователя 4 осуществляется переключение 7К-триггера 11 в противоположное состояние, В случае, если значение старшей декады б больше или равно двум, то на входах I и К триггера 11, соединен— ных с выходом декады 6, в момент поступления сигнала с формирователя

4 будет присутствовать низкий (запрещающий} потенциал, в результате чего триггер останется в прежнем состоянии, Потенциалы с выходов УКтриггера 11 поступают на элементы

15 и 16, входящие н состав коммутатора 1, и определяют, какой входной сигнал (прямой или инверсный) под742819

Формула изобретения — „+ И

Подписное

Тираж 1019

ЦНИИПИ Заказ 3454/39

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4 вергается квантованию импульсной последовательностью с генератора 9.

Одновременно сигнал с выходов триггера 11 поступает через усилители 13 на индикаторные элементы 12, которые отображают, какой полярности измеряемого сигнала соответствует скважность больше двух.

Как следует из вышеизложенного, к дост инствам предлагаемого устройства следует отнести возможность непосредственного отсчета измеряемой скважности вне зависимости от значения частоты, измеряемого сигнала и отсутствие необходимости настраивать прибор при изменении частоты исследуемого процесса. Кроме того, в данном устройстве нет необходимости в каких-либо регулировках и подстройках в процессе его эксплуатации, что позволяет испольэовать его в автоматических информационных из— мерительных системах.

Измеритель скважности последовательности прямоугольных импульсов, содержащий генератор импульсов, два счетчика числа импульсов, вход первого из которых через коммутатор, а вход второго — непосредственно сое— динены с выходом генератора импульсов, первый выход второ го счетчи ка числа импульсов соединен с первым входом триггера сброса, выход которого соединен с первыми входами регистров памяти, вторые входы которых соединены со вторыми выходами второго счетчика числа импульсов, а их выходы соединены с блоком индикации, второй вход триггера сброса через формирователь соединен с выходом первого счетчика числа импульсов и со входами сброса второго счетчика числа импульсов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности измерения при одновременном упрощении процесса измерения, в него введены индикаторные элемен-. ты и дополнительный TK-триггер, счетный вход которого соединен со входами сброса второго счетчика числа импульсов и с третьими входами регистров памяти, fK-входы дополнительного триггера соединены с выходом старшей декады второго счетчика числа импульсов, а выходы упомянутого триггера соединены со входами коммутатора и индикаторных элементов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 424082, кл. G 01 R 23/02, 15 ° 04.74 °

2. Авторское свидетельство СССР

У 376728, кл. 601 R 23/02, 05. 04. 73.