Устройство для измерения амплитуд импульсных сигналов

 

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 481848 (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено10.04.73 (21) 1806518/18-10 с присоединением заявки ¹ (23) Г1риорнтет

Оттубликоваио д 08 75Бюллетень № Э1

Дата опубликования описания 1 э-10 7 (5l) 1т т. Кл.

C 01 . 19/О-т

Государственный квинтет

Совета Мнннотров СССР по денни нзооретеннй н отхрытнй (53) УДК 621.317.7 (088,8) (72) Авторы изобретения

A. И. Николаенков и 1э. A. Иикуличев (71} Заявитель (54) У(ТРОЙСТИО ДЛЯ ИЗМЕГэЕэ14ИЯ АМ!!ЛИТУЮ

ИМ11УЛ1эОНЬФХ СИП1АЛОВ

Изобретение oòíeñèòñÿ к измерительной технике и может быть использовано для измерения ттоиторяющихся импульсных сиВ т и:-тлов с постоянной амплитудой в течеттие

B()f л!Нш измерения или для измерения одл- 5 ночных импульсов.

Известно устройство для измерения амн литуд импульсных сигналов, содержащее эталонные конденсаторы, источник регулируемого стабилизированного напряжения, пт блок сравнения с источником ступенчато изметтяющегося напряжения, генератор счетных импульсов.

Б таком устройстве сравнивающий элемент выполнен в виде полупроводниковой И емкости р- 1 -перехода, включенной в .задающий контур перес траиваемого генератора.

Один электрод емкости подключен к источнику измеряемого напряжения, другой — к выходу делителя компенсирующего напряже 20 ттия постоянного тока. При равенстве измеряемого и компенсттруюшего напряжений частоты перестраиваемого генератора и опорного генератора также должны быть равны. Однако это услови трудно выпол- 25 нимо из з;т нестабильности работы перестраиваемого генератора.

11ель изобретения — повышение точности измерения амплитуды импульсов.

Йля этого в предлагаемое устройство введены ключи, схема совпадения, усилитель, элемент ИЛИ, последовательно соединенные блок задания количества импульсов, распределитель импульсов, выходы которого связаны с управляющими входами всех ключей и элемента ИЛИ, реверсивный счетчик и вспомогательный регистр, причем генератор счетных импульсов, тврвьтй ключ, реверсивный счетчик, вспомогательный ро гистр и индикатор включены последовательно, первый эталонный конденсатор через второй ключ связан с входом устройства, а через третий ключ — с входом усилителя, второй эталонный конденсатор соединен через четвертый ключ, источник ре гулируемого стабилизированного напряжения с землей" и входом устройства, а через пятый ключ — с последовательно вк;тюченньтмй усилителем и схемой сравнения, 4Н 1:.-.48 выход которой связан с одним из входов схемы совпадения.

Принцип работы устройства заключается в следующем.

Сначала на вход счетчика подаются счетные импульсы, число которых пропорционально амплитуде измеряемого сигнала, затем на вход счетчика подаются импульсы, число которых пропорционально уровню напряжения, установленному на источнике регулируемого стабилизированного напряжения. В первом случае счетчик работает в режиме сложения, во втором в режиме вычитания.

Изменяя уровень напряжения на выходе источника регулируемого напряжения добиваются нулевого показания индикатора.

Это означает, что установленный уровень напряжения источника регулируемого напряжения и амплитуда напряжения измеряемых импульсных сигналов равны, скомпенсированы.

Управление работой схемы устройства осуществляется распределителем импульсных команд, к которому подключен задатчик числа циклов работы распределителя. . На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство содержит распределитель импульсных каманд управления 1, ключи

2-6, эталонные конденсаторы 7, 8, резистор 9, усилитель 10, блок 11 сравнения с источником ступенчато изменяющегося опорного напряжения, источник регулируемого стабилизированного напряжения

12, элемент ИЛИ 13, схему совпадения

14, регулирующий время прохождения счетных импульсов, генератор счетных импульсов 15, реверсивный счетчик 16, вспомогательный регистр 17, блок задержки времени 18, блок 19 дешифрации и индикации выходов вспомогательного регистра, блок задачи количества циклов работы распределителя команд управления

20, разрядные резисторы 21 и 22 и кнопка 23 разряда эталонных конденсаторов.

По первой команде, поступившей от распределителя импульсных команд управления 1, открывается ключ 2 и начинается заряд конденсатора 7 до амплитудного значения напряжения Uo серии измеряемых имнульсных сигналов. По второй команде открывается ключ 3 и начинается разряд конденсатора 7 на резистор 9 и входную цепь усилителя 10. Выходное напряжение с усилителя 10 постуцает на вход блока сравнения 11, в котором производится сравнение опорного напряжения и напряжения выхода усилителя 10. По третьей команде происходит заряд конден5

l5

60 сатора 8 через открытый ключ 4 от источника регулируемого стабилизированного напряжения 12. По четвертой команде производится разряд конденсатора 8 через открытый ключ 5.на резистор 9 и вход усилителя 10.

Вторая и четвертая команды, поступающие от распределителя импульсных команд

1, поступают также на элемент ИДИ 13, выход которой связан с входом схемы совпадения 14. Вторым сигналом, поступаюи1им на схему. совпадения 14, является сигнал с блока сравнения 11. Ключ 6 открывается одновременно с ключами 3 и 5 и закрывается, когда напряжение с выхода усилителя 10 сравняется с опорным напряжением блока сравнения 11. В этот момент в блоке сравнения 1 1 формируется сигнал, который блокирует выход схемы совпадения 14, в результате чего ключ 6 закрывается, Ключ 6 управляет прохождением счетных импульсов, вырабатываемых генератором импульсов 15 на вход реверсивного счетчика 16. Реверсивный счетчик 16 работает в режиме сложения при разряде конденсатора 7 и в режиме вычитания при разряде конденсатора 8, По пятой команде, поступающей от распределителя импульсных команд управления 1, триггеры вспомогательного регистра 17 сбрасываются в ну-

I левое состояние.

По шестой команде дается разрешение на перепись состояний триггеров реверсивного счетчика 16 во вспомогательный регистр 17 и этой же командой через блок задержки времени 18 реверсивный счетчик 16 сбрасывается в нулевое. состояние.

Выходы триггеров вспомогательного регистра 17 соединены с блоком дешифрации и индикации 19. Индикация результата счета сохраняется в течение следующего цикла до сброса на нуль триггеров вспомогательного регистра 17.

Количество циклов работы распределителя импульсных команд управления устанав- ливается блоком 20.

В устройстве предусмотрена также ручная установка в нулевое состояние реверсивного счетчика 16 и вспомогательного регистра 17.

Перез измерением устанавливается один из уровней опорного напряжения, которое можно изменять ступенчато, причем напряжение нижней ступени превышает наименьший уровень напряжения регулируемого стабилизированного источника напряжения 12. Если установленный уровень опорного напряжения превышает амцлитуду измеряемых импульсов, то ключ 6 блокируется и на реверсивном счетчике

481 &48

16 счет не производится. Переключением ступеней опорного напряжем я добиваются такого состояния устройства, при котором на реверсивном счетчике 16 начинается счет. При этом .производится первое гру- 5 бое определение амплитуды измеряемых импульснык сигналов. Затем для более точного измерения амплитуды Импульсных, сигналов на выходе источника опорного напряжения, находящегося в блоке сравне- щ ния 11, на основании первого грубого определения амплитуды измеряемых импульсов (Оа ) устанавливается напряжение, равное примерно 0,4 U измеряемых а сигналов и производят вторично измерение.

При измерении амплитуды последовательностей импульсов изменением. уровня напряжения регулируемого стабилизированного источника напряжения 12 добиваются нулевого показания реверсивного счетчи!

Ю ка 16. При этом установленный уровень напряжения на регулируемом стабилизированном источнике 12 и амплитуда напряжения измеряемых импульсных сигналов

"равны и скомпенсированы, Возможен сну25 чай, когда регулировку напряжения регулируемого стабилизированного источника напряжения 12 заканчивают при незначительной недокомпенсации. Тогда величину

30 амплитуды измеряемых илглупьсных сигналов определяют lio значению регулируемого напряжения с учетол1 знаковой недокомпенсации, которую определяют по цифровому индикатору 19 устройства.

С помощью устройства люжно также измерять амплитуду одиночных импульсов.

В этом случае .устанавливается один цикл измерения, реверсивный счетчик 16 работает в режиме плюсовой и минусовой не40 докомпенсаций; на выходе источника опорного напряжения, находящегося в блоке сравнения 1 1, устанавливается один из низших уровней напряжения, если . не известна ориентировочно ожидаемая величиI на амплитуды импульса. Необходимым условием при измерении амплитуд одиночных импульсов является синхронность от . крывания ключа 2 и поступления измеряемоГо импульса.

В устройотве может быть дополнительно предусмотрены автоматическая компен сация и автоматический выбор пределов измерения.

Перед каждым новым измерением конденсаторы 7 и 8 разряжают на резисторы 21, 22 нажатием кнопки 23.

Предмет .изобретения

Устройство для измерения,амплитуд им пульсных сингалов, содержащее эталонные конденсаторы, источник регулируемого стабилизированного напряжения, блок сравнения с источником ступенчато изменяющегося напряжения, генератор счетных импульсов, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения в него введены ключи, схема совпадения, усилитель, эпел.ент ИЛИ, последовательно соединенные блок задания количества импуль» сов, распределитель импульсов, выходы которого связаны с управляющими входами всех ключей и элемента ИЛИ, реверсивный счетчик и вспомогательный регистр, причем генератор счетных импульсов, первый ключ, реверсивный счетчик, вспол4огатепьный регистр и индикатор включены последовательно, первый эталонный конденсатор через второй ключ связан с входол устройства, а через третий ключ — с входол усилителя, второй эталонный конденсатор соединен через четвертый ключ, источник регулируемого стабилизированного напряжения с

"землей и входом устройства, а через пятый ключ — с последовательно включенными усилителем и схемой сравнения, выход которой связан с однил из входов схемы совпадения.

481848

Составитель

Редан ор T.Èüâöîíà ТекредИ.Карандашова КоРРектоР Q т„, „„а

Заказ д Изд. М ЯЯ тираж 902 Подписное

Ц!!ИИП!1 Государственного комитета Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4

Предприятие «Патент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24