Устройство для измерения коэффициента заполнения импульсного сигнала

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю G 01 R 29/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

<у,, l

Ф

I» еФ (21) 4947858/21 (22) 27.05.91 (46) 07.04.93. Бюл, hh 13 (76) Ю.И,Давыдов, А.С.Декаленков, Л,Г.Ноааковский, Л..А.Новикова, А.M.Ðåýíèê и А.А,Шокальский (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 993160, кл. О 01 R 29/02, 1981.

Авторское свидетельство СССР

М 1380449, кл. G 01 R 29/02, 1981.

„„Ы2„„1808129 АЗ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ЗАПОЛНЕНИЯ ИМПУЛЬСНОГО СИГНАЛА (57) Изобретение относится к области измерений параметров импульсных сигналов.

Сущность изобретения: устройство содержит пиковый детектор 1 минимума, пиковый детектор 2 максимума, делитель 3 напряжения, компаратор 4 выделения фронта, ком:паратор 5 выделения среза, два блока 6, 7 защиты от шумов, триггер 8; однокристальную микроЭВМ 9, регистратор 10 и ключ 11 с соответствующими связями. 4 ил, 1808129 выделения среза, блоки 6 и 7 защиты от шумов, триггер 8, однокристальную микроЭВМ 9, регистратор (например, цифровой индикатор) 10 и ключ 11 запуска измерения.

Входы пиковых детекторов 1 и 2, прямой вход компаратора 4 выделения фронта и инверсный вход компаратора 5 выделения среза обьединены и являются входом устройства, Выходы пиковых детекторов 1 и 2 подключены к входу делителя 3 напряжения, Делитель напряжения имеет два выхода, на одном из которых, соединенным с инверсным входом компаратора 4,.форми руется минимальный опорный уровень, на другом, соединенным с прямым входом компаратора 5, формируется максимальный опорный уровень. Выходы компараторов 4 и

5 через блоки б и 7 защиты от шумов подключены к входам триггера 8. Выход триггера подключен к входу однокристальной микроЭВМ 9, Второй вход микроЭВМ 9 соединен с выводом ключа 11, второй вывод которого соединен с корпусом устройства. Выход микроЭВМ 9 подключен к регистратору 10, 40

Изобретение относится к области измерений параметров импульсных сигналов и может быть использовано для измерения отношения длительности импульса напряжения, подаваемого в цепи сигнальных. 5 ламп, к периоду коммутации путЕм контроля светового потока сигнальной лампы при диагностике указателей поворота транспортных средств в автохозяйствах, на станциях технического обслуживания и в полевых условиях, Целью изобретения является повышение точности измерения.

На фиг. 1 представлена блок-схема. устройства; на фиг. 2-диаграмма, поясняющая характер сигнала, поступающего в устройство при малой частоте; на фиг. 3 — диаграмма, поясняющая характер сигнала, поступающего в устройство при большой частоте; на фиг, 4 — диаграмма, поясняющая 20 принцип работы устройства, где а — эпюра импульсов напряжения на лампе указателя поворота, б — эпюра сигнала на входе устройства, в — эпюра импульсов напряжения на компараторе выделения фронта, r — эпю- 25 ра импульсов напряжения на выходе компаратора выделения среза, д — эпюра импульсов напряжения на входе установки триггера, е — эпюра импульсов напряжения на входе сброса триггера, ж — эпюра импуль- 30 сов напряжения на выходе триггера.

Устройство содержит (фиг. 1) пиковый детектор 1 минимума, пиковый детектор 2 максимума, делитель 3 напряжения, компаратор 4 выделения фронта, компаратор 5 35

Устройство работает следующим образом, При включении указателей поворота прерыватель начинает периодически замыкать и размыкать цепь ламп указателей поворота, Световой поток ламп с помощью фотоприемника преобразуется в электрический сигнал, который усиливается и затем подается на вход устройства, Форма поступающего сигнала существенно зависит от частоты коммутаций f и отношения времени замкнутого состояния г к времени всего цикла Т. При низкой (фиг. 2) частоте комму; таций fi и большом отношении т/Т до начала следующей подачи напряжения на лампу указателя ее нить успевает полностью остыть, ее световой поток равен 0 и напряжение Омин1, подаваемое с усилителя на вход устройства, равно напряжению

Uy<, возникающему в результате действия постоянной составляющей фоновой засветки фотоприемника, Температура нити при нагреве также достигает максимального значения, соответствующего напряжению питания нити, В результате на вход устройства floc n88T напряжение Омакс1

При высокой частоте коммутации (фиг. 3) fz и маленьком отношении r/Т нить лампы указателя поворота не успевает полностью нагреться в периоды замкнутого состояния цепи питания и полностью остыть в периоды отсутствия питания, В результате максимальное значение напряжения, подаваемого на вход устройства, Омакс меньше напряжения UMBKG3 а Оми2> Uvw1 Крайним состоянием в этом случае будет постоянное излучение лампой светового потока с периодически возрастающей и затем уменьшающейся интенсивностью, Кроме указанных особенностей сигнала, поступающего на вход устройства, в нем присутствуют шумы, являющиеся следствием переменной составляющей фоновой засветки.

Работа прерывателя характеризуется частотой и отношением т /Т (фиг, 4а). При этом сигнал, поступающий на вход устройства, синхронно с работой прерывателя представлен на фиг. 46. Из сигнала, поступающего на входы пиковых детекторов 1 и

2, на выходе пикового детектора 1 минимума формируется величина минимального значения сигнала Оц н, а на выходе пикового детектора 2 максимума — величина максимального значения сигнала Омакс Сигналы

Омин и Омакс подаются на вход делителя 3 напряжения. На выходах делителя напряжения формируются два плавающих опорных уровня напряжения Uon хс и Оол мин. Опор1808129

25

35

40 ный уровень Uon >Kc на заданную величину меньше Омакс. а Ооп мин на заданную величину больше Омин. Сигналы Uon маркс и

Uon м н задают пороги срабатывания компараторов 4 и 5. Напряжение U«мин подается нэ инверсный вход компаратора 4, на прямой вход которого поступает входной сигнал, В момент, когда входной сигнал становится больше Uon gH, на выходе компаратора 4 появляется прямоугольный импульс напряжения, передний фронт которого содержит помехи (фиг. 4в).

Напряжение 0оп макс подается на прямой вход компаратора 5, нэ инверсный вход которого поступает входной сигнал. В момент, когда входной сигнал становится меньше Uon макс, нэ выходе компэраторэ 5 появляется импульс напряжения (фиг. 4г), аналогичный по форме импульсу на выходе компаратора 4. С помощью блоков 6 и 7 защиты от шумов передние фронты импульсов очищаются от помех, в результате чего устраняются ложные срабатывания от.пикообразных помех, вызываемых переменными составляющими фоновых засветок, Полученные на выходах блоков 6 и 7 защиты от помех прямоугольные импульсы напряжения (4д, е) поступают на входы управления триггером 8. На входе триггера формируется прямоугольный сигнал (фиг, 4ж) напряжения с параметрами, идентичными сигналу с прерывателя поворота (фиг.

4а). При замыкании ключа 11 начинает работать микроЭВМ 9, которая осуществляет измерение длительности импульса z, время всего цикла Т и затем рассчитывает коэффициент заполнения Крап по формуле

Крап= (г /Т)х100 . Полученное значение выводится на регистратор 10.

Использование предлагаемого устройства позволит, повысить точность измерения и удобство эксплуатации за счет уменьшения габаритов.

Формула изобретения

Устройство для измерения коэффициента заполнения импульсного сигнала, содержащее схему выделения переднего и заднего фронтов импульса, вход которой подключен к входу устройства, триггер, ключ и последовательно соединенные схему измерения и регистратор, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности измерения, первый и второй выходы схемы выделения переднего и заднего фронтов импульса соединены соответственно с первым и вторым входами триггера, выход которого подключен к первому входу схемы измерения, второй вход которого соединен с первым выводом ключа, второй вывод которого соединен с общей шиной, при атом схема измерения выполнена в виде однокристальной микроЭВМ, а схема выделения переднего и заднего фронтов импульса содержит пиковый детектор минимума, пиковый детектор максимума, делитель напряжения, последовательно соединенные компаратор выделения фронта и первый блок защиты от шумов, последовательно соединенные компаратор выделения среза и второй блок защиты от шумов, причем выходы пикового детектора минимума и пикового детектора максимума соединены соответственно с первым и вторым входами делителя напряжения; первый и второй выходы которого соединены соответственно с инверсным входом компаратора выделения фронта и прямым входом компаратора выделения среза, выходы первого и второго блоков защиты от шумов соединены с соответствующими выходами схемы выделения переднего и заднего фронтов импульса, вход которой подключен к входам пикового детектора минимума, пикового детектора максимума, прямому входу компаратора выделения фронта и инверсному входу компарэтора выделения среза.

1808129

Van

Ьф

Составитель А,Резник

Техред М.Моргентал Корректор H,Ðåâñêàÿ

Редактор С.Кулакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1400 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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