Стробоскопический преобразователь

Авторы патента:

G01R13/02 - для представления измеряемых электрических переменных величин в цифровом виде (счетчики G06M; аналого-цифровое преобразование вообще H03M 1/00)

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для построения цифровых стробоскопических осциллографов. Цель изобретения - повышение точности стробоскопического преобразования за счет увеличения временной разрешающей способности. Преобразователь содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1, схему сдвига 2, блок памяти 3 и блок управления 4, причем АЦП 1 выполнен по схеме АЦП поразрядного взвешивания и содержит быстродействующий стробируемый компаратор 5 на входе, а также регистр 6 последовательного приближения и цифроаналоговый преобразователь 7. Преобразователь содержит формирователи 8- 10 и схему ИЛИ 11, которые обеспечивают взаимодействие АЦП 1. схемы 2 сдвига и блока 4 управления.1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з 6 01 R 13/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4700430/21 (22) 24.04.89 (46) 30.06.91.Бюл.М 24 (72) С.В.Архипов (53) 621,317.313(088.8) (56) Мирский Г.Я. Электронные измерения.

M,: Радио и связь, 1986, с. 92.

Беркутов А.М. и др. Цифровая осциллография. М.: Э нергоатомиздат, 1983, с. 42-43. (54) СТРОБОСКОПИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для построения цифровых стробоскопических осциллографов. Цель изобретения вЂ” и овышеИзобретение относится к измерительной технике, в частности к осциллографии, и может быть использовано для построения стробоскопических цифровых осциллографов, и многоканальных систем измерения параметров импульсных сигналов.

Целью изобретения является повышение точности преобразования сигнала за счет повышения временной разрешающей способности аналого-цифрового преобразователя до величины, определяемой нестабильностью апертурного времени отдельного компаратора, На чертеже представлена блок-схема стробоскопического преобразователя, кото.рая содержит аналого-цифровой преобразователь 1, вход которого является входом устройства, блок 2 сдвига стробимпульсов, блок 3 памяти, блок 4 управления, входящие в АЦП 1 стробируемый компаратор 5, регистр 6 последовательного приближения и цифроаналоговый преобразователь 7, а так„„Я „„1659878 А1 ние точности стробоскопического преобраэования за счет увеличения временной разрешающей способности. Преобразователь содержит аналого-цифровой и реобразователь (АЦП) 1, схему сдвига 2, блок памяти 3 и блок управления 4, причем АЦП 1 выполнен по схеме АЦП поразрядного взвешивания и содержит быстродействующий стробируемый компаратор 5 на входе, а также регистр 6 последовательного приближения и цифроаналоговый преобразователь 7

Преобразователь содержит формирователи 810 и схему ИЛИ 11, которые обеспечивают взаимодействие АЦП 1, схемы 2 сдвига и блока 4 управления, 1 ил. же формирователи 8, 9 и 10 импульсов и элемент ИЛИ 11, Первый вход компаратора

5 является входом АЦП 1, выход этого компаратора подключен к информационному входу регистра 6, выход которого связан с выходом АЦП 1 и входом ЦАП 7, Выход ЦАП

? соединен с инверсным входом компаратора 5, а выход АЦП 1 вЂ” с входом блока 3 памяти, причем вход адреса блока 3 соединен с адресным выходом блока 4 управления. Вход блока 2 сдвига является входом синхроимпульсов стробоскопического преобразователя, вход управления блока 2 соединен с цифровым выходом блока 4

- управления, а выход блока 2 соединен с входом формирователя 8, Выход формирователя 8 соединен с входом стробирования компаратора 5 и входом формирователя 9, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 11, второй вход которого соединен с выходом формирователя 10, а выход вЂ” с тактовым входом регистра 6 по1659878

55 следовательного приближения, Вход запуска регистра 6 соединен с входом формирователя 10 и выходом блока 4 управления, а выход сигнала завершения преобразования регистра 6 вЂ” с входом блока 4 управления и входом записи блока 3 памяти, Работает стробоскопический преобразователь следующим образом, Перед началом преобразования блок 4 управления выставляет на адресном выходе начальный адрес блока 3 памяти, а на цифровом выходе вЂ” код начального сдвига стробимпульсов, соответствующего началу временной шкалы. разверстки сигнала. 3атем блок 4 управления выдает на вход запуска регистра 6 импульс запуска АЦП1.

Передний фронт этого импульса запускает формирователь 10, короткий импульс с выхода которого через элемент ИЛИ 11 проходит на тактовый вход регистра 6 и совместно с импульсом на входе запуска регистра устанавливает регистр 6 в начальное состояние("0" в старшем разряде), Синхроимпульс на входе блока 2 сдвига, жестко сфазированный с входным импульсным сигналом, задерживается блоком 2 на величину начального сдвига и, запускает формирователь 8, который формирует на своем выходе короткий стробирующий импульс, длительность которого достаточна для срабатывания компаратора 5. Задний фронт стробимпульса запускает формирователь 9, импульс с выхода которого через элемент

ИЛИ 11 подается на тактовый вход регистра

6, который отрабатывает шаг преобразования, записывая в соответствующий разряд

"0" или "1" в зависимости от соотношения значений напряжений на входах компаратора 5 в "момент" стробирования.

При приходе следующих синхроимпульсов процедура повторяется для одной и той же точки на временной шкале, пока не заполнятся все разряды регистра 6, завершив цикл аналого-цифрового преобразования.

При этом на выходе регистра 6 сформируется код, соответствующий значению входного сигнала в момент стробирования, и по сигналу конца преобразования с регистра 6 этот код запишется в блок 3 памяти. Условием правильной работы АЦП 1 здесь является требование превышения величины периода следования синхроимпульсов, времени рас-. пространения сигнала от входа синхроимпульсов до выхода ЦАП 7.

По окончании цикла АЦП 1 блок 4 управления по сигналу конца преобразования от регистра 6 устанавливает на адресном и цифровом выходах новые значения адреса памяти и сдвига стробимпульсов и выдает импульс запуска АЦП, вЂ” цикл АЦП повторяется для следующей точки временной шкалы, Таким образом, сдвигая стробимпульсы после каждого цикла АЦП на требуемый интервал дискретности от начального до конечного значения и соответственно, меняя адреса блока памяти, получаем в результате записанные в блоке памяти коды значений сигнала в дискретные моменты времени, которые далее могут быть использованы для математической обработки и вывода в графической или иной форме на экран дисплея..

Минимально допустимый период следования синхроимпульсов

Тмин.синхр = Тмакс.сдв + Тпреобр. где Тмакс.сдв вЂ” максимальное значение задержки блока.2 сдвига;

Тнреевр вЂ” время установления сигнала по цепи от входа регистра 6 до выхода

ЦАП 7, Формула изобретения

Стробоскопический преобразователь, содержащий аналого-,цифровой преобразователь, вход которого соединен с входом устройства, блок сдвига стробимпульсов, вход которого соединен с входом синхроимпульсов, блок памяти, вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя и блок управления, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности стробоскопического преобразователя,. в него введены три формирователя, элемент ИЛИ, а аналого-цифровой преобразователь выполнен по схеме поразрядного уравновешивания и содержит быстродействующий стробируемый компаратор, прямой вход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, регистр последовательного приближения, информационный вход которого соединен с выходом компаратора, а выход вЂ” с выходом аналого-цифрового преобразователя и входом цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с инверсным входом компаратора, причем выход блока сдвига стробимпульсов соединен с входом первого формирователя, выход которого соединен с входом стробирования компаратора и с входом второго формирователя, . выход второго формирователя соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом третьего формирователя, а выход вЂ” с тактовым входом регистра последовательного приближения, вход запуска которого соединен с входом третьего формирователя и выходом блока управления, адресный выход которого сое1659878

Составитель Н. Кринов

Техред М,Моргентал Корректор 3. Лончакова

Редактор Н. Коляда

Заказ 1840 Тираж 417 Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 динен с входом адреса блока памяти, циф- . сигнала конца преобразования регистра ровой выход вЂ” с входом управления блока последовательного приближения и входом сдвига стробимпульсов, а вход вЂ” с выходом записи блока памяти,

Изобретение относится к измерительной технике, касается регистрации одного или нескольких одновременно быстропротекающих процессов, например при испытании изделий на воздействие механического удара

Устройство отображения коротких одиночных импульсов сложной формы // 1615626

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к осциллографированию коротких /наносекундных/ одиночных импульсов сложной формы, и может найти применение в различных областях науки и техники при исследовании ударных, взрывных процессов, протекающих в течение короткого промежутка времени

Осциллограф с электрическим считыванием информации // 1596259

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения амплитудных и временных параметров одиночных импульсных сигналов и статических характеристик нерегулярных импульсных процессов

Устройство регистрации однополярных однократных импульсов // 1594432

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для регистрации однократных однополярных сигналов и их интегральных параметров в условиях помех

Измеритель временных параметров огибающей радиоимпульсов // 1525588

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в устройствах высокой точности измерения временных параметров радиоимпульсов

Устройство регистрации // 1522112

Изобретение относится к технике электроизмерений и может быть использовано для автоматической калибровки в цифровых приборах

Стохастический дискретизатор с восстановлением формы сигнала // 1506364

Изобретение относится к области измерения электрических величин и может быть использовано в стробоскопических измерителях параметров сигналов и осциллографах

Стробоскопический цифровой преобразователь // 1503017

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в измерителях параметров сигналов

Цифровое измерительное стробоскопическое устройство // 1442921

Изобретение относится к электроизмерительной технике н может быть использовано при разработке измерительной аппаратуры повьшенной точности для исследования быстропротекающих процессов применительно к задачам обработки гидроакусторадиолокационных сигналов сложной формы

Устройство выделения экстремумов сигнала // 1413710

Способ и устройство для электронного воспроизведения измеренной электроэнергии (варианты) // 2117305

Изобретение относится к измерительной технике

Способ электронного измерения электроэнергии и устройство для его реализации (варианты) // 2126974

Изобретение относится к области электротехники, а именно к области измерителей количества электроэнергии, и может быть использовано для измерения как активной, так и реактивной электроэнергии

Система диагностики по статическому низкочастотному сигналу // 2128843

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для передачи информации об объекте диагностирования

Цифровой прибор // 2161805

Изобретение относится к области измерения физических величин путем преобразования их в электрические величины, например в частоту переменного тока, преобразования ее в последовательность импульсов и их подсчета, в частности к модификации основных электрических элементов, приспособленных для использования в электрических измерительных приборах, к конструктивным сопряжениям таких элементов с этими приборами, а также к конструктивным соединениям электрических измерительных приборов с электронными устройствами общего назначения, например с устройствами для подсчета импульсов, и представления измеряемых электрических переменных величин в цифровом виде

Устройство для преобразования напряжения переменного тока в код // 2195767

Изобретение относится к технике электрических измерений и может быть использовано в системах сбора данных для преобразования напряжения переменного тока в код

Способ идентификации сигнала случайного процесса и устройство для его осуществления // 2097917

Изобретение относится к области измерительной техники в частности, к анализу и синтезу речевых сигналов и может быть использовано в автоматике, вычислительной технике и кодовых системах, например, замках, управлении бытовой техникой и цветовой визуализации музыкальных речевых произведений

Дискретно-аналоговый индикатор // 1663567

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может использоваться в устройствах визуального представления измерительной информации в дискретно-аналоговой форме

Устройство отображения коротких одиночных импульсов сложной формы // 1665313

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к осциллографированию коротких одиночных импульсов сложной формы, и может найти применение в различных областях науки и техники при исследовании ударных и взрывных процессов, протекающих в течение короткого промежутка времени

Осциллографический дисплей // 1675787

Устройство для цифровой регистрации формы периодических сигналов // 1677648

Изобретение относится к технике электрических измерений и может быть использовано для регистрации формы периодических сигналов