Измеритель времени установления переходных процессов

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения времени установления переходных процессов в цифровой форме. Целью изобретения является повьппение достоверности измерений . Для достижения поставленной пет ли в устройство, содержащее измерительный блок I, триггер 2, элемент И 3 и счетчики 4 и 5, дополнительно введены формирователь 6 импульсов и блок 7 памяти. Устройство обеспечивает преобразование временного интервала в код и запись кодов в блок памяти в моменты перехода исследуемым сигналом границ допусковой зоны. Работа устройства поясняется по временным диаграммам, приведенным в описании изобретения. 2 ил. с « (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5l)4 G 0l В 29/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ч

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 4186157/24-21 (22) 26,01. 87 (46) 30.07. 88. Бюл. 11 28 (71). Специальное конструкторско-технологическое бюро с опытным производством Минского радиотехнического института и Минский радиотехнический институт (72) Л.Н.Харченко и Н,И.Шатило (53) 621.317.75(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 708507, кл, Н 03 К 13/17, 1980, (54 ) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕНИ УСТАНОВЛЕНИЯ

ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь„„SU„„1413554 А 1 эовано для измерения времени установления переходных процессов в цифровой форме. Целью изобретения является повьпдение достоверности измерений. Для достижения поставленной це-. ли в устройство, содержащее измерительный блок 1, триггер 2, элемент

И 3 и счетчики 4 и 5, дополнительно введены формирователь 6 импульсов и блок 7 памяти. Устройство обеспечивает преобразование временного интервала в код и запись кодов в блок памяти в моменты перехода исследуемым сигналом границ допусковой зоны.

Работа устройства поясняется по временным диаграммам, приведенным s описании изобретения. 2 ил, 1413554

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения времени установления переходных процессов в цифровой форме.

Сущность изобретения заключается в преобразовании временного интервала в код и записи кодов в блок памяти в моменты перехода исследуемым сигна- 1п лом границ допусковой зоны при фиксации моМента окончания измерения по равенству времени нахождения исследуемого сигнала в допусковой зоне и эталонного интервала времени, который является переменным и увеличивается по мере установления переходного процесса.

На фиг. 1 приведена структурная схема измерителя; на фиг. 2 — времен - 211

- ные диаграммы его работы.

Измеритель .содержит (фиг.1) измерительный блок 1, первый выход которого через последовательно соединенные триггер 2 н элемент И 3 соединен со 25 счетными входами счетчиков 4 и 5. К второму выходу измерительного блока .

1 подключены управляющий вход второго счетчика 5 и последовательно соединенные формирователь 6 импульсов 3п и блок 7 памяти. Информационные входы последнего соединены с выходами nepsoro счетчика 4, Выход генератора 8 импульсов соединен с другим вхбдом элемента И 3. Выход переноса второго счетчика 5 соединен с другим входом триггера 2, Измерительный блок 1 на входе устройства обеспечивает регулировку уровня установившегося значения входного 40 напряжения, ширины зоны "норма", а также напряжения У (фиг.2)„ с момента достижения которого входным сигналом начинается отсчет времени установления переходных процессов (обычно U =0,.1 U„, ). Элемент И 3 разрешает или запрещает прохождение импульсов от генератора 8 импульсов на счетные входы счетчиков 4 и 5 в зависимости от потенциала на выходе триггера

2. Второй счетчик 5 является ревер5О сивным, и режим суммирования или вычитания в нем устанавливается сигналом, поступающим на его управляющий вход с второго выхода измерительного блока 1. B блоке 7 памяти фиксируются

55 коды первого счетчика 4 по сигналам с выхода формирователя 6 импульсов.

Формирователь 6 импульсов вырабатывает короткие управляющие импульсы на выходе нз перепадов напряжения на его входе (фиг. 2).

Измеритель работает следующим образом.

На первом выходе измерительного блока.1 Всегда присутствует низкий уровень напряжения, н только в момент достижения входным сигналом уровня П на этом выходе появляется им- . пульс. На втором выходе измерительного блока 1 высокий потенциал присутствует только при значениях входного напряжения, находящихся в пределах зоны "норма™, при других значениях входного напряжения на этом выходе действует низкий потенциал.

Перед .началом измерений измеритель с помощью импульса сброса переводят в исходное состояние.(цепь сброса на фиг. 1 не показана). При этом в. счетчиках 4 и 5 устанавливается нулевой код, а триггер 2 переводится в состояние, при котором на его выходе присутствует низкий (запрещающий) потенциал и импульсы генератора 8 импульсов не проходят через элемент

И 3.

Пусть переходной процесс представляется временной диаграммой, изображенной на фиг. 2а. В момент t, когда Э напряжение на входе измерительного блока 1 достигает уровня У, на первом выходе этого блока появляется импульс (фиг. 2б), который переключает триггер 2.

На входе элемента И 3 появляется высокий (разрешающий) потенциал (фиг. 2г)., и импульсы генератора 8 импульсов начинают поступать на счетные входы счетчиков 4 и 5. На втором выходе измерительного блока 1 в,этот момент присутствует низкий потенциал (фиг. 2в). Данный режим длится до момента t1 (фиг.2а) ° В этот момент потенциал на управляющем входе второго счетчика 5 изменяется (фиг. 2в) и он переходит в режим вычитания, Одновременно формирователь 6 импульсов вырабатывает импульс (фиг. 2д), по которому в блоке 7 памяти записывается код первого счетчика 4, равный где Т вЂ” период колебаний генератора

8 импульсов. п- †(t -t,).

1 о и= (t, t.)= Ы ., шает 50Х.

ЗБ

50 з 141

В момент 1 (фиг.2а) второй счетчик 5 снова переходит в режим суммирования, а в блоке 7 памяти записывается число

Таким образом, в момент t, когда входной сигнал последний раз войдет в зону "норма", т.е. переходной процесс считается законченным, в блоке

7 памяти оказывается записано число где t - время установления переход от ного процесса, а во втором .счетчике — число

n,= ((с,-t )-(t,-t,)+(*,-с,)-(с,—

I с,)+(t, t,)-(t,-t,)+(*,-t,,)) =.

= — ((с,-с.)-г(с,-*,)-г(с,-с,)г(с,-с,)) .

В момент, t второй с летчик 5 переходит в режим вычитания и из числа и вычитаются импульсы до момента (фиг.2а) . .В момент t> во втором счетчике 5 .устанавливается нулевой код и сигнал с выхода переноса этого счетчика переключает триггер, низкий потенциал с выхода которого запрещает прохождение импульсов генератора

В импульсов через элемент И 3 на счетные входы счетчиков 4 и 5. Изме рение окончено, и в блоке 7 памяти оказывается записанным код, прямо пропорциональный времени установления переходного процесса.

Из принципа работы измерителя следует, что в отличие от известного устройства в предлагаемом устройстве эталонный интервал, по которому определяется время окончания переходного процесса, не постоянен, а определяет-. ся временем предшествующего переходного процесса. Например, к моменту t,, когда переходной процесс первый раз входит в зону "норма", эталонный интервал, определяемый числом, sanu санным во втором счетчике 5, равен

А, =("(-t ), как и в известном уст3554

4 ройстве. Когда переходной процесс во второй раз входит в зону "норма (момент t на фиг. 2а), эталонный интер е paaeH (t,t =(t t,) -(t . (<)+

+(t -1 ) а1(и т.д.

Таким образом, н предлагаемом измерителе по мере установления переходного процесса и увеличения интервала времени нахождения входного сигнала в зоне "норма" увеличивается и значение эталонного интервала, что ис- . ключает ошибки в определении времени установления даже при контроле переходных процессов нелинейных устройств.

При измерении параметров процесса, представленного на фиг. 2а, известным устройством ошибка достигает значительной величины. Действительно, 20 поскольку интервал i -1> больше, чем интервал t,-t,,принймаемый за эталон-. ный, то в известном устройстве измерение закончится раньше, чем выходной сигнал достигнет момента 1 и в каче4

25 стве времени установления переходного процесса зафиксирует величину

t>„=(t,-t, )+(t,-t,)+(t, -t.)=t,-t..

Из фиг. 2а следует, что ошибка . измерений в приведенном случае превыФормула изобретения

Измеритель времени установления переходных процессов, содержащий измерительный блок, первый выход которого соединен с одним из входов триггера, а второй выход ; с управляющим входом второго счетчика, счетный вход которого соединен с счетным входом первого счетчика и выходом элемента И, один иэ входов которого подключен к выходу генератора импульсов, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения достоверности измере ний, в него введены последовательно соединенные формирователь импульсов и блок памяти, прн этом информационные входы последнего подключены к выходам первого счетчика, а вход формирователя импульсов соединен с управляющим входом второго счетчика, к выходу переноса которого подключен вход триггера, выход которого соединен. с другим входом элемента И.

1413554

Составитель Л.Сорокина

Редактор А.Orap Техред Л.Сердюкова

Корректор В.Бутяга

Подписное

Тираж 772

Заказ 3779/48

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4