Измеритель отношения количеств импульсов в двух чередующихся импульсных сериях

 

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в аппаратуре для исследования сред, объектов и материалов импульсными методами. Цель изобретения - повышение точности измерений. Измеритель отношения количеств импульсов в двух чередующихся импульсных сериях содержит одновибратор 2, коммутатор 7 аналоговых сигналов, инвертирующий интегратор 9. Введение дифференцирующего элемента 1, выпрямителя 3, элемента 4 задержки, счетчика 5 импульсов, источника 6 постоянного напряжения, цифроаналогового преобразователя 8 и элемента 10 выборки и хранения позволяет уменьшить временные и температурные нестабильности масштабного коэффициента измерителя, который пропорционален только значению выходного напряжения источника 6. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

14 А1 (19) (11) (511 4 G О1 В 23/06 (ИП;i1 г ": i : .к И3

Ee,Ь„).!О t .-.А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А 8TOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4

4ь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4255565/24-21 (22) 02.06.87 (46) 07.05,89. Бюл. М - 17 (71) Физико-механический институт им. Г.В.Карпенко (72) П.П.Драбич (53) 621 .31 7 .4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 70231 2, кл. G 01 В 23/06, 1979. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ОТНОШЕНИЯ КОЛИЧЕСТВ

ИМПУЛЬСОВ В ДВУХ ЧЕРЕДУМЩИХСЯ ИМПУЛЬСНЫХ СЕРИЯХ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в аппаратуре для исследования сред, объектов и материалов импульсными методами. Цель изобретения— повышение точности измерений, Измеритель отношения количеств импульсов в двух чередующихся импульсных сериях содержит одновибратор 2, коммутатор 7 аналоговых сигналов, инвертирующий интегратор 9. Введение дифференцирующего элемента 1, выпрямителя 3, элемента 4 задержки, счетчика

5 импульсов, источника 6 постоянного напряжения цифроаналогового преобразователя 8 и элемента 1 0 выборки и хранения позволяет уменьшить временные и температурные нестабильности масштабного коэффициента измерителя, который пропорционален только значению выходного напряжения источника 6. 2 ил.

1478144 ся в аппаратуре для исследования сред, объектов и материалов импульсными методами.

Цель изобретения — повьппение точности измерений.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 — 10 временные диаграммы, поясняющие его работу.

Измеритель содержит дифференцирующий элемент 1, одновибратор 2, выпрямитель 3, элемент 4 задержки, счетчик 15

5 импульсов, источник б постоянного напряжения, коммутатор 7 аналоговых сигналов, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 8, инвертирующий интегратор 9, элемент 10 выборки и хранения.

Тактовый вход счетчика 5 соединен с информационным входом 11 устройства. С коммутирующим входом 12 устройства объединены вход дифференцирую25 щего элемента 1, вход запуска одновибратора 2 и вход управления коммутатора 7, а выход дифференцирующего эл ем ент а 1 с о еди нен с в ходом в ып рямителя 3, к выходу которого подключе- ны вход элемента 4 задержки и тактовый вход ЦАП Я, К выходу элемента 4 задержки подключен вход установки в нуль счетчика 5, информационные выходы которого соединены с соответ- 35 ствующими входами ЦАП Я, Выход источника 6 опорного напряжения соединен с первым аналоговым входом коммутатора 7, второй аналоговый вход которого объединен с выходом элемента 10 4О выборки и хранения и выходом 13 устройства. Выход коммутатора 7 соединен с входом опорного напряжения

ЦАП 8, выход которого соединен с входом интегратора 9, К выходу интегра- 45 тора 9 подсоединен аналоговый вход элемента 10 выборки и хранения, вход управления которого соединен с выходом однонибратора 2, 1

П

N

U;

R т.е. с него снимается заряд

Изобретение относится к измерительной технике и может использовать50

Устройство производит вычисление отношения оценок математических ожиданий двух случайных дискретных процессов jn,, п,2;, ЫА = 0,1,2,3... (и и n.,— 2.-е значения количеств (1 2! 55 импульсов первой и второй серии соот- . ветственно) на интервале их квазистационарности и работает следующим обр азом, Пусть на информационный вход 11 поступает импульсный поток (фиг,2а), а на коммутирующий нход 12 — коммутирующие импульсы (фиг. 2б), причем при появлении на информационном входе 11 первой серии импульсов, на коммутирующем входе 1 2 присутствует потенциал логической единицы, открывающий первый канал коммутатора 7, а при появлении второй серии на коммутирующий вход 12 подается потенциал логического нуля, открывающий второй канал коммутатора 7.

Количества импульсов и, и п первой и второй серий преобразуются счетчиком 5 в двоичные числа И„и

N2, которые поочередно подаются на цифровые входы ЦАП 8. Ча тактовый вход ЦАП 8 с выхода выпрямителя 3 поступает импульсный поток (фиг.2д), состоящий из выделенных заднего и переднего фронтов коммутирующих импульсов. Укаэанные импульсы через элемент 4 задержки подаются также на вход установки в "0" счетчика 5. В результате, по окончании действия ка*дой серии, числа ИМ, N<1 поочередно записываются во входной регистр ЦАП 8, а счетчик 5 обнуляется.

Так во время действия первой и второй серий на опорный вход подаются соответственно напряжение Е и выходное напряжение TJ,,1 измерителя, то на выходе ЦАП 8 поочередно появляются напряжения П, = N, Е К, !,и и U. = И ° К,„дпБ1, 11, где К 1,!д„ коэффициент преобразования ЦАП Я.

Под действием напряжения !1; накопительный конденсатор 14 интегратора 9 на протяжении времени Т/2 . (фиг.2б) получает заряд где R — сопротивление резистора 15 интегратора 9, а во второй половине периода коммутирующих импульсов накопительный конденсатор 14 разряжается током

1478144

N2, Кцan+

П

2R (-1) К u,м"а

N (J(° 1 .

30

Суммарный заряд, сообщаемый накопительному конденсатору 14 за время т

1.Под действием импуль сов (фиг. 2в ) с выхода одновибратора 2 выходное напряжение инвертирующего интегратора

9 после регистраций i-х первой и вто- рой серий переписывается на элемент

10 выборки и хранения, Далее описанный процесс многократно повторяется.

Значение выходного параметра

U(i) находят, решив уравнение (1) для средних значений Й, и N npu начальном условии U(0) = tJ, В результате получают

U(i) = Š— — (! — W(i)) о N<

+ U,W(i), где W(i) = (1-К „„М Т/2ВС) — весовая функция;

С вЂ” емкость накопительного конденсатора 14.

При выполнении условия устойчивости

1Ъ (з. = 1)1 (1 выходное напряжение

Fî о

40 т,е, линейно зависит от отношения средних значений количеств импульсов в двух импульсных сериях, Из выражения (2) следует, что масштабный коэффициент измерения задается лишь величиной F., источника

6 постоянного напряжения и не зависит от параметров, входящих в измеритель отдельных элементов. Следовательно, предлагаемый измеритель по сравнению с известным устройством обладает более высокой точностью измерений.

Формула изобретения

И эмери т ель о т ноше ни я к олич ес тв импульсов в двух чередующихся импульсных сериях, содержащий одновибратор и коммутатор аналоговых сигналов, вход управления которого объединен с входом одновибратора и коммутирующим входом измерителя, а также инвертирующий интегратор, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены последовательно соединенные дифференцирующий элемент, выпрямитель, цифроаналоговый преобразователь, выход которого подключен к входу инвертирующего интегратора, а также элемент задержки, счетчик импульсов, элемент выборки и хранения и ис.точник постоянного напряжения, выход которого через коммутатор аналоговых сигналов соединен с входом опорного напряжения цифроаналогового преобразователя, причем выход инвертирующего интегратора через элемент выборки и хранения объединен с выходом измерителя и вторым входом коммутатора аналоговых сигналов, выход выпрямителя через элемент задержки подключен к входу установки в "0" счетчика импульсов, тактовый вход которого является информационным входом измерителя, а информационные выходы-счетчика импульсов подключены к информационным входам цифроаналогового преобразователя, выход одновибратора подключен к входу управления элемента выборки и хранения, а вход одновибратора объединен с входом дифференцирующего элемента.

1478144

ac+1 юкг

Составитель H.Ôåäîðoâ, Техред A.Кравчук Корректор Н.Гунько

P едак тор В . Ryr р енк ов а

Заказ 2359/45 Тираж 714 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Укгород, ул. Гагар а, tt 11

Гага ина 101