Способ измерений переходных характеристик электрических приборов и устройство для его осуществления
Изобретение служит для определения различных динамических характеристик электрических и электронных аналоговых устройств при воздействии монотонно-возрастающего испытательного сигнала. Цель изобретения - повышение точности измерений. Устройство, реализующее способ, содержит управляемый источник 2 испытательных сигналов и линию 3 задержки. Введение блока 4 выборки, аналого-цифрового преобразователя 5, регистратора 6, элемента И 7, компаратора 8, генератора 9 опорного ступенчатого напряжения, элемента ИЛИ 12 и клемм 13 и 14 сигналов "Запуск" и "Сброс" исключает влияние нелинейности входного испытательного сигнала и упрощает устройство за счет асинхронного режима работы. Устройство позволяет измерять мгновенные значения выходных реакций исследуемого прибора 1. Причем измерения проводят в моменты равенства испытательного сигнала дискретному опорному сигналу. Очередное значение последнего формируют, спустя один или несколько периодов повторения образцового испытательного сигнала. 2 с. и 1 з.п. ф-лы. 1 ил.
СОК)3 СОВЕ ТСНИХ
СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 3ь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4134335/24-21 (22) 11. 10.86 (46) 23. 07, 89. Бюл. Ф 27 (72) С.Г.Алексеев и M.M.Ãåëüìàí (53) 62!.317.341(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР 1118940, кл. G 01 R 27/28, 1983 ° Рябинин Ю.А. Стробоскопическое осциллографирование. — M. Советское радио, 1972, с.6-19, 234-241, рис. 8,12. (54 ) СПОСОБ . ИЗМЕРЕНИЙ ПЕРЕХОДНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение служит для определе,ния различных динамических характе ристик электрических и электронных аналоговых устройств при воздействии монотонно возрастающего испытательного сигнала ° Цель изобретения — повышение точности измерений, Устройство, „„SU„„1495723 А 1, реализующее способ, содержит управляемый источник 2 испытательных сиг- налов и линию задержки. Введение блока 4 выборки, аналого-цифрового преобразователя 5, регистратора 6, элемента Н 7, компаратора 8, генератора 9 опорного ступенчатого напряжения, элемента ИЛИ 12 и клемм 13 и 14 сигналов "Запуск" и "Сброс" исключает влияние нелинейности входного испытательного сигнала и упрощает устройство за счет асинхронного режима работы. Устройство позволяет измерять мгновенные значения выходных реакций исследуемого прибора 1, причем измерения проводят в моменты равенства испытательного сигнала дискретному опорному сигналу. Очередное значение последнего формируют спустя один или ческолько периодов повторения образцового испытательного сигнала. 2 с. и 1 з.п» ф лы I ил. 3 1495723 Изобретение относится к способам и средствам испытаний электрических и электронных аналоговых устройств и предназначено для определения различ- 5 ных динамических характеристик этих устройств при воздействии монотонно возрастающего испытательного сигнала. Цель изобретения — повышение точности за счет уменьшения нелинейности преобразования сигнала и упрощение устройства за счет асинхронного режима работы. Способ измерений переходных характеристик электрических приборов вклю- 15 чает подачу на вход прибора периодических испытательных сигналов, изме-. рение мгновенных. значений выходных реакций прибора в дискретные моменты времени, определение по измеренным зна- 20 чениям переходной характеристики прибора,причем измерения производят в моменты равенства испытательного сигнала дискретному опорному сигналу, очередное значение которого формируют спустя 25 один или несколько периодов повтореl ния образцового испытательного сигнала. На чертеже приведена схема устрой- 30 ства для реализации способа. Схема устройства содержит исследуемый прибор 1, управляемый источник 2 испытательных сигналов, линию за держки, блок 4 выборки (импульсный модулятор с памятью), аналого-цифро-, вой преобразователь 5 (АЦП), регистратор 6, элемент И 7, компаратор 8, генератор 9 опорного ступенчатого напряжения (ГСН) с цифроаналоговым пре" 40 образователем 10 (ЦАП) и счетчИком 11, элемент ИЛИ 129 клемма 13 сигнала "Запуск", клемма 14 сигнала "Сброс", соответственно первая 15 и вторая 16 клеммы для подключения исследуемого 45 прибора, причем выход управляемого источника 2 испытательных сигналов соединен с входом линии 3 задержки, выход которой соединен с первой клеммой 15 для подключения исследуемого 50 прибора 1, вторая клемма 16 которого соединена с первым входом блока 4 выборки, второй вход которого соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя 5 и выходом компаратора 8, первый вход компаратора 8 соединен с входом линии 3 задержки, а второй вход — с первым выходом генератора 9 опорного ступенчатого напряжения, первый вход которого соединен с клеммой 14 сигнала "Сброс", второй вход соединен с входом регистратора 6 и вторым входом аналого-цифрового преобразователя 5, третий вход которого соединен с выходом блока 4 выборки, а выход — с вторым входом регистратора 6, третий вход которого соединен с вторым выходом генератора 9 опорного ступенчатого напряжения, третий выход которого соединен с первым входом элемента И 7, второй вход которого соединен с выходом регистратора 6, а выход — с первым входом элемента ИЛИ 12, второй вход которого сое- динен с клеммой 13 сигнала "Запуск", а выход — с входом управляемого источника 2 испытательных сигналов. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии устройства счетчик 11 выдает, например, нулевой код и напряжение на выходе ГСН 9 равно нулю. Исходное состояние счетчи-. ка задают внешним сигналом сброса (клемма 14). При нулевом и неполном содержании счетчика его выходной сиг- нал — признак переполнения — является единичным и деблокирует элемент И 7. При переполнении счетчика этот сигнал становится нулевым. По внешнему сигналу, поступившему на клемму 13 и переданному через элемент ИЛИ 12, источник 2 формирует однократный испытательный сигнал. Этот сигнал сравнивается в компараторе 8 с установленным уровнем ЦАП 10, при равенстве которых компаратор выдает соответствующий сигнал для дискретизации в блоке 4 выборки испытательно . го сигнала. Дискретизация осуществляется в момент времени относительно начала испытательного сигнала и на его уровне, определяемом установленным выходным напряжением ГСН 9. Блок 4 выборки представляет собой импульсный модулятор с расширителем и аналоговой памятью. Однако передача испытательного сигнала на вход исследуемого прибора 1 задерживается широкополосной линией 3 на время формирования и передачи импульса дискретизации в блок 4 выборки. Эта задержка обусловлена инерционностью компаратора 8. Импульсом компаратора 8 также запускается АЦП 5. По сигналу конца измерений АЦП 5 запускается регистратор 5 14957 6 и в нем фиксируется текущее кодированное дискретное значение испыта— тельного сигнала, измеренное на выходе испытуемого объекта. Каждым сигна5 лом конца измерения АЦП 5 одновременно с началом цикла регистрации к со-держимому счетчика 11 прибавляется единица и тем самым выходное напряжение ГСН 9 увеличивается на одну ступень. Сигналом конца регистрации, передаваемым через деблокированный элемент И 7 и элемент ИЛИ 12, выполняется очередной запуск источника 2, и описанный цикл дискретизации очередного текущего (в соответствии с установленным очередным текущим уровнем напряжения ГСН 9) мгновенного значения испытательного сигнала, его кодирования и регистрации повторяется 20 аналогично описанному. В каждом цикле в регистратор 6 считывается и текущий код счетчика 11, который соответствует истинному . мгновенному значению испытательного 25 сигнала на выходе источника 2 в момент дискретизации испытательного сигнала на выходе объекта. По разности истинного мгновенного значения испытательного сигнала на входе объек- Зо та и соотетствующего дискретного значения этого сигнала на выходе объекта можно определить временную задержку испытуемого объекта, а по совокупности указанных значений испытательного сигнала можно путем последующей обработки определить полные динамические характеристики испытуемого объекта, так же как амплитудно- час- тотную, фазочастотную и переходную 4О характеристики. Счетчик 11 ГСН фактически подсчитывает количество ступеней опорного напряжения и соответствующее число циклов работь устройства. По нулевому 45 сигналу переполнения счетчика, переданному в последнем цикле в элемент И 7, блокируется дальнейшая передача сигнала конца регистрации и тем самым запуск источника 2. При этом устрой- 50 ство прекращает работу до поступления нового сигнала сброса (счетчик 11 обнуляется и деблокируется цепь передачи сигнала конца регистрации) и последующего сигнала запуска. 55 Формула изобретения 1. Способ измерений переходных характеристик электрических приборов, 23 6 включающий подачу на вход прибора периодических испытатель1мх сигналов, измерение мгновенных значений выходных реакцйй и-. бора в дискретные моменты времег 1, определение по измеренным значениям переходной характеристики прибора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности при подаче на вход исследуемого прибора монотонно возрастающего испытательного сигнала, измерения производят в моменты равенства испытательного сигнала дискретным опорным сигналам. 2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что очередное дискретное значение опорного сигнала формируют спустя один или несколько периодов повторения образцового испытательного сигнала. 3. Устройство для измерения переходных характеристик электрических приборов, содержащее управляемый источник испытательных сигналов, выход которого соединен с входом линии задержки, первую и вторую клеммы для подключения исследуемого прибора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения точности и упрощения, в него введены блок выборки,,аналого-цифровой преобразователь, регистратор, элемент И, компаратор, генератор опорного ступенчатого нап4 ряжения, элемент ИЛИ, клемма сигнала "Запуск", клемма сигнала "Сброс", причем выход линии задержки соединен с первой клеммой для подключения исследуемого прибора, вторая клемма для подключения которого соединена с первым входом блока выборки, второй вход которого соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя и выходом компаратора, первый вход компаратора соединен с входом линии задержки, а второй вход — с первым выходом генератора опорного ступенчатого напряжения, первый вход которого соединен с клеммой сигнала "Сброс", второй вход соединен входом регистратора и вторым входом аналого-цифрового преобразователя, третий вход которого соединен с выходом блока выборки, а выход — с вторым входом регистратора, третий вход которого соединен с вторым выходом генератора опорного ступенчатого напряжения, третий выход l495723 Составитель А,Коробков Редактор С.Пекарь Техред Л,Олийнык Корректор И.Максимишииец Заказ 4260/43 Тираж 713 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при t"KHT CCCp 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комоинат "Патент", r.Ужгород, уи. Гагарина, 101 ко горого соединен с первым входом . элемента И, второй вход которого сое— динен с выходом регистратора, а выход — с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого с >елинен с клеммой сигнала — ".1апу< к", а выход - с входом управляемого источника испытательных сигналов.
