Способ измерения времени задержки и его дисперсии в ультразвуковой линии задержки

 

Сееез Сеееиммк

COllNalINCTNIIOCNia

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕ.ГЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТВЛЬСТВУ (ii@71300 (61) Дополнительное к авт. свид-ву 9 79254 6 (22) Заявлено 100180 (21) 2871672/18-23 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Опубликовано 0710.81. Б зллетень HQ 37 (51)М, Кд,з

Н 03 Н 9/30

Государственный комитет

СССР

ho делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 374. . 55 (088. 8) Дата опубликования описания 071081 (72) Авторы изобретения

И.Н. Григорьев и A.Ì. Вердин к.

-.-.

i : :/ — -.

Ленинградский электротехнический институт связи им. проф. М.A. Бонч-Бруевича (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ ЗАДЕРЖКИ И ЕГО

ДИСПЕРСИИ В УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ЛИНИИ ЗАДЕРЖКИ

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в ультразвуковой технике при измерениях группового и фазового времени задержки ультразвуковых линий задержки (УЛЗ).. Оно является усовершенствованием известного способа, описанного в авт. св. Р 792546 по заявке

Р 2704390/18-23.

В основном авт. св. описан способ измерения времени задержки и его дис= персии в УЛЗ, при котором измеряют разность фаз между входным и выходным радиоимпульсами со стабильной фазой заполнения по отношению к огибающей, !5 прячем минимизируют набег разности фаэ между совмещенными во времени радиоимпульсами на входе и выходе

УЛЗ, изменяя частоту заполнения и разность фаз между двумя импульсами 20 в периодической последовательности пар радиоимпульсов, при этом время задержки определяют по интервалу времени между импульсами в одной паре, а дисперсию времени задержки — по приращению этого интервала при изменении частоты (1) .

Недостатком этого способа является малый диапазон иэмеряеьых величин времени задержки и дисперсии, так как 30 уменьшение времени задержки приводит к необходимости дополнительно =таби-, лизировать фазу заполнения второго радиоимпульса в паре. В отсутствие дополнительной стабилизации фазы переходный процесс, соответствующий, заднему фронту первого импульса,влияет на стабилизицию фазы второго импульса, которая должна быть независимой от стабилизации фазы первого импульса. Параэитная стабилизация фазы проявляется в том, что в условиях минимизации набега разности фаэ между совпадающими во времени радиоимпульсами на входе и выходе УЛЗ .при изменении частоты указанная разность фаз изменяется по гармоническому закону с периодом, обратным величине измеряемого времени задержки.

Цель изобретения — расширение нижнего предела диапазона измеряемых величин.

Это достигается тем, что в способе измерения времени задержки и его дисперсии в УЛЗ по авт. св. 792546 демпфируют колебания переходного процесса в интервале времени между первым и вторым импульсами пары до уст" ранения периодического колебания раз871300 ности фаз между задержанным и неэа" держанным импульсами.

На чертеже показана блок-схема установки для измерения времени задержки и его дисперсии в УЛЗ.

В состав установки входят: генератор задержки измерителя временных интервалов 1, суммирующее устройство 2, импульсный модулятор 3, генератор радиоимпульсов 4, измеряемая

УЛЗ 5, аттенюатор б, сумматор 7,ос-, циллограф 8, демпфирующее устройст- во 9. Импульсный модулятор 3 состоит из трех блок-генераторов ударного модулирующего и стробирующего импульсов — 10, 11, 12.

После суммирования в устроистве 2 запускающего и задержанного импульсов, снимаемых с генератора задержки, сигнал поступает на запуск импульсного модулятора 3. Зти импульсы используются для формирования в генераторе 4 испытательного сигнала в виде последовательности пар идентичных между собой радиоимпульсов. Демпфирующее устройство 9, подключаемое к генератору 4, осуществляет демпфирование паразитных колебаний, соответствующих переходному процессу после первого импульса в интервале времени между первым и вторым радиоимпульсами в паре. Демпфирование колебаний можно проводить по любому известному способу, например последовательным включением в контур задающего генератора радиоимпульсов двух навстречу включенных импульсных диодов. Испытательный сигнал по двум каналам, через УЛЗ 5 и аттенюатор 6, поступает на общую нагрузку в сумматор 7.Инверсия фазы в сумматоре 7 и регулировка амплитуды осуществляется в ка, нале незадержанного сигнала. Суммарный сигнал усиливается и контролируется визуально на экране осциллографа 8 . Таким образом, последовательность радиоимпульсов формируется при помощи генератора радиоимпульсов 4„обеспечивающего стабилизацию начальной фазы заполнения, демпфирующего устройства и генератора задержки измерителя временных интервалов 1. В этом случае генератор задержки 1 выполняет роль задерживающего устройства, с выхода которого на запуск генератора поступают пары импульсов, интервал между которыми может быть установлен с высокой точностью. В результате этого сигнал на выходе генератора 4 представляет собой последовательность периодических пар радиоимпульсов, стабилизированных по начальной фазе заполнения.

Формула изобретения

Способ измерения времени задержки и его дисперсии в ультразвуковой ли4 нии задержки по авторскому свидетельству Р 79254б, отличающий „ с я тем, что, с целью расширения нижнего предела измеряемых величин, до минимизации разности фаз демпфируют колебания переходного процесса в интервале времени между первым и вторым импульсами пары до устранения периодического колебания разности фаз между задержанным и незадержанным импульсами.

55 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 792546 по заявке Р 2704390/18-23, кл. Н 03 Н 9/30, 1978.!

О

ЗО

3S

Последнее позволяет реализовать ,в измерительной системе "идеальную" задержку второго (опорного) импульса в паре по отношению к предшествующему ему во времени, равную интервалу времени между ними. Сравнение по фазе опорного и задержанногО радиоимпульсов с равными амплитудами осуществляется путем их суммирования в противофазе. Контролируя минималь- ную амплитуду суммарного импульса, можно установить разность фаз между радиоимпульсами с точностью до целого числа 37 . Критерием минимизации разности между "идеальной" и реальной задержками испытатель ного сигнала является минимальный сдвиг по фазе между опорным и задержанным импульсами при изменении частоты.

Примером использования предлагаемого способа может служить измерение дисперсии времени задержки УЛЗ волноводного типа с ленточным звукопроводом. Объектом измерений является УЛЗ с групповым времЕнем задержки порядка 350-1500 мкс, работающие в диапазоне частот от 4 ИГц до 12 МГц.

Спектр испытательного сигнала (c длительностью радиоимпульсов, достигающеи 300 мкс) занимает не более 1,5% работающего диапазона частот УЛЗ,что позволяет передать его через УЛЗ с минимальными искажениями.

Предлагаемый способ измерения времени задержки и его дисперсии устраняет неоднозначность выбора отсчетной точки высокочастотного заполнения задержанного радиоимпульса и обеспечивает непосредственное измерение дисперсии времени задержки в широком диапазоне измеряемых величин времени задержки.

Составитель В.Банков

Редактор Н.Козлова Техред Л.Пекарь Корректор С.Щомак

Заказ 8454/28 Тираж 991 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретении и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4