Способ измерения амплитуды коротких импульсов

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДЫ КОРОТКИХ ИМПУЛЬСОВ путем преобразования входного сигнала в двух каналах с последующим вычитанием результатов преобразования, отличающийся тем, что, с,целью повышения точности, в каждом канале входной сигнал суммируют с этим же сигналом , задержанным по времени и проинвертированным , причем время задержки во втором канале устанавливают в п раз больше, чем время задержки в первом канале, выделяют однополярную часть полученного таким образом суммарного сигнала и ее интегрируют, полученное значение сигнала в первом канале умножают на /f, а во втором делят на п, а результат вычитания значений преобразованных сигналов делят на разность времени задержек Л во вторс 4 и первом кангшах и по результату определяют амплитуду.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(59 G 01 R 19 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н лвтоЕСкоММ СвидкткльСтЕМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3400001/18-21 (22) .02,03.82 (46) 23 ° 01 ° 84 ° Бюл. Р 3 (72) М.В. Серов (71) Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного

Знамени политехнический институт им.. С.М. Кирова (53) 621 317.7(088.8) (56) 1 ° Вишенчук И.M. и др. Электроннолучевой осциллограф и его применение в измерительной технике. М., Ростехиздат, 1957, с. 156-158.

2. Маграчев З.В. Аналоговые измерительные преобразователи одиночных сигналов. М., Энергия, 1974, с, 116 рис, 4-8, (54) (57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДЫ

КОРОТКИХ ИМПУЛЬСОВ путем преобразо„„SU„„24 A вання входного сигнала в двух каналах с последуюшим вычитанием резуль-. татов преобразования, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с,целью повышения точности, в каждом канале входной сигнал суммируют с этим же сигналом, задержанным по времени и проинвертированным, причем время задержки во втором канале устанавливают в и раз больше, чем время задержки в первом канале, выделяют однополярную часть полученного таким образом суммарного сигнала и ее интегрируют, полученное значение сигнала в первом канале умножают на й, а во втором— делят на и а результат вычитания значений преобразованных сигналов е делят на разность времени задержек во втором и первом каналах и по результату определяют амплитуду.

1068824

Изобретение относится к радионзмерительной технике и может быть использовано для измерения амплитудных значений одиночных и повторяющихся импульсов наносекундной длительности пилообразной, треугольной и по.добной им формы.

Известен способ измерения подобного рода сигналов, основанный на осциллографических методах измерения, заключающихся в запоминании осциллограммы, необходимой для отсчета результата измерения, путем фоторегистрации или записи ее на мишени электроннолучевой трубки El j.

Недостатком осцнллографирования с фоторегистрацией является необходимость длительной подготовки прибора, сравнительно низкая скорость записи при фоторегистрацин однократных процессов, длительная обработка материалов и расшифровка результата измерения.

Недостатком осциллографирования с записью на мишени электроннолучевой трубки является. узкополосность эапоминаЮщих осциллографов и низкая точность измерения.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ, основанный на двухканальном преобразовании входного сигнала с последующим вычитанием результатов преобразования.

В соответствии с этим способом в одном из каналов интегрируют входной сигнал, а во втором — интегрируют входной сигнал, уменьшенный в и раз.

При вычитании преобразованных в двух каналах сигналов погрешность преобразования компенсируетсч (2).

Недостаток данного способа заключается. в том, что при измерении коротких импульсов необходимо постоянную времени блока интегрирования выполнить много меньшей длительности самого импульса, так как только в этом случае выходное напряжение ин- . тегратора будет равно амплитуде импульса. Однако это требование невыполнимо, поскольку значение емкости интегратора становится соизмеримо с паразитными емкостями. Поэтому при измерении коротких импульсов данным .способом погрешность преобразования зависит также от амплитуды импульсов. и при вычитании результатов преобразования по обоим каналам она не компенсируется.

Целью изобретения является повышение точности.

Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу измерения амплитуды коротких импульсов путем преобразования входного сигнала в двух каналах с последующим вычитанием результатов преобразования, в каждом канале входной сигнал думмируют с этим же сигналом, задержанным по времени и проинвертированным, причем время задержки во втором канале устанавливают в и раэ больше, чем время задержки в первом канале, выделяют однополярную часть полученного таким образом суммарного сигнала и ее интегрируют, полученное значение сигнала в первом к нале умножают на и, а во втором — делят на, t0 а результат вычитания значений.преобразованных сигналов делят на разность времени задержек во втором и первом каналах и по результату определяют амплитуду.

На фиг. 1 показана форма входного сигнала (функцией f(t) изображен входной сигнал; функцией f(4-д ) входной сигнал, задержанный на а1 и функцией 5(4 - Т) — входной сигнал, задержанный на дТ; на фиг. 2 — функциональная схема устройства.

Схема содержит два канала преобразования, в первый из которых входит блок 1 нормирования, блок 2 интегрирования, блок 3 умножения, и . во второй -блок 4 нормирования, блок

5 интегрирования, блок б умножения.

Функциональная схема устройства содержит также блок 7 .вычитания и .блок 8 деления.

Входной импульсный сигнал, например, треугольной формы одновременно подается в два параллельных канала преобразования. Причем в .первом канале он подается на вход блока 1 норЗ5 мирования, а во втором канале на вход блока 4 нормирования. Сущность операции, осуществляемой блоками нормирования, заключается в том, что входной сигнал в нем задерживается

40 во времени, инвертируется, а затем суммируется с исходным входным сигналом, в результате чего на ее выходе получается два разнополярных импульса с равными площадями.

45 Блок 1 нормирования первого канала отличается от блока 4 нормирования второго канала тем, что время задержки в нем выбирается равнымаФ, а в блоке 4 нормирования - равньм

5Т, причем аТ больше dt в п раз, т.е. йТ/й1=Ь, где n) l.

Затем сигнал с выхода блока 1 нормирования первого канала подается на вход блока 2 интегрирования, где производится выделение однополярной

55 части нормированного сигнала и интегрирование ее. Во втором канале нормированный сигнал с выхода блока 4 нормирования подается на вход блока

5 интегрирования, в кот ром также

60 производится выделение его однополярной части и .интегрирование ее. С выхода блока 2 интегрирования первого канала сигнал подается на блок 3 умножения, который умножает результат

65 интегрирования на постоянный коэф1068824 р.г

Составитель В. Веремейкин

Редактор Р. Цицика Техред И.Иетелева . Корректор А. Дзятко

Заказ 11456/39 Тираж 71ф Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета CCCP по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 фициент и, а во втором канале сигнал с выхода блока 5 интегрирования подается на блок 6 деления, который делит результат интегрирования на постоянный коэффициент, равный .ь .

Затем в первом канале напряжение с выхода блока 3 умножения подается на первый вход блока 7 вычитания, а напряжение с выхода блока 6 деления второго канала подается на второй вход блока 7 вычитания. Полученное разностное напряжение на выходе блока 7 вычитания подается на вход делителя 8 напряжения, где оно делится на постоянный коэффициент л, равный разности времени задержки обоих каналов, т.е.. ra * d T-a+. Полученное -таким образом напряжение на выходе делителя & напряжения является величиной, равной амплитуде исследуемого сигнала. Так как напряжения на выходе

5 блоков 2 и 5 интегрирования пропорциональны площадям соответствующих проинтегрированных импульсов, погрещность измерения не зависит от ампли- туды входного импульса.

Таким образом, предлагаемый способ измерения амплитуды импульсов позволяет значительно увеличить точность измерения, особенно одиночных импульсов, длительность которых измеряет)5 ся единицами наносекунд.