Способ измерения размаха периодического сигнала треугольной формы

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (it) 873139 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 041279 (21) 2846341/18-21 с присоединвкием заявки Ио— (23) Приоритет—

Опубликовано 1Ы081. Бюллетень Ио38

Дата опубликов ам и я оп исаи и я 1 510.81

{51)М. Кд,з

G 01 Я 19/04

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

{5З) УД 621.317 ° 7 (088.8) (72) Автор изобретения

Э.Г.Данченко (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗМАХА ПЕРИОДИЧЕСКОГО

СИГНАЛА ТРЕУГОЛЬНОЙ ФОРМЫ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть применено для контроля быстродействующих аналоговых поисковых систем.

Известен способ измерения размаха сигнала, описанный на определении значений экстремальных точек методом автоматической компенсации (1).

Недостатком данного способа является относительно низкое быстродействиее.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности является спо-. соб измерения размаха сигнала, основанный на том, что запоминают значе-. ние верхней экстремальной точки из.меряемого сигнала, изменяют значение опорного сигнала относительно запомненного значения верхней экстремальной точки, сравнивают его о измеряемым сигналом до тех пор, пока не будет достигну а нижняя экстремальная точка, после чего по величине опорного. Уровня судят о размахе сигнала f2).

Известный способ имеет тот недостаток, что его. быстродействие ограничивается необходимостью отслеживания измеряемого сигнала опорным уровнем, а точность снижается при измеренин размаха остроконечных сигналов за счет запаздывания.

Целью изобретения является повышение быстродействия и точности измерения размаха периодического сигнала треугольной формы.

Поставленная цель достигается тем, что в способе измерения размаха

10 периодического сигнала треугольной формы, основанном на сравнении измеряемого сигнала с первым опорным сигналом, сравнивают измеряемый сигнал со вторым опорным сигналом, причем

15 уровни первого и второго опорных сигналов устанавливают в диапазоне изменения измеряемого сигнала, измеряют период повторения измеряемого сигна.ла и время его пребывания между уров20 нями первого и второго опорных сигналов в течение периода, при этом измерение времени пребывания измеряемого сигнала между уровнями опорных сигналов синхронизируют с измерением периода повторения измеряемого сигнала, а значение размаха измеряемого сигнала вычисляют как произведение разности между уровнями первого и вто. рого опорных сигналов на отношение

30 периода повторения измеряемого сигна873139

65 ла к времени его пребывания между уровнями опорных сигналов.

На фиг. 1 показан сигнал треугольной формы и пересечение его с двумя уровнями опорных сигналов; на фиг.

2 — схема устройства, реализующего данный способ; на фиг. 3 — временныа диаграммы сигналов, присутствующих в различных. точках устройства.

Для измерения размаха измеряемого сигнала необходимо (см. фиг. 1) в течение его периода измерить время пребывания указанного сигнала между уровнями опорных сигналов и вычислить произведение разности между уровнями опорных сигналов. на отношение период повторения измеряемого сигнала ко времени пребывания его между упомянутыми уровнями опорных сигналов.

Устройство, реализующее данный способ, содержит источник 1 сигнала треугольной формы, первый амплитудный селектор 2, первый формирователь импульсов 3, вычитающий блок 4, первый измеритель времени 5, источник б первого опорного сигнала, второй амплитудный селектор 7, второй формирователь импульсов 8, дифференцирующий элемент 9, третий формирователь импульсов 10, второй измеритель 11 интервала, вычислительный блок 12, блок управления 13, источник 14 второго опорного сигнала, причем входы амплитудных селекторов 2 и 7 соединены с источником сигнала треугольной формы 1, выходы амплитудных селекторов 2 и 7 соединены через формирователи импульсов 3 и .8 со входами вычитающего блока 4, выход второго формирователя импульсов соединен со входом дифференцирующего элемента 9, выходы вычитающего блока 4 и формирователя импульсов 10 соединены соответственно со входами измерителей ин тервалов времени 5 и 11, выход формирователя импульсов 10 соединен через блок управления 13 со входами измерителей интервалов времени 5 и

11 и вычислительного блока 12, вторые входы амплитудных селекторов 2 и 7. соединены соответственно с выходами источников опорных сигналов б и 14, вычислительный блок 12 соединен с выходами измерителей интервалов времени 5 и 11.

Устройство работает следующим образом.

При увеличении измеряемого сигнала ф момент времени t4 (фиг. За) при превышении им уровня второго опорного сигнала от источника 14 срабатывает амплитудный селектор 7 и выдает сигнал на формирователь импульсов 8, который формирует прямоугольный импульс до тех пор, пока величина измеряемого сигнала на вВ>де амплитудного селектора 7 не станет меньше уровня второго опорного сигнала от источника 14, т.е. до момента

Импульс на выходе формирователя 8 показан на фиг. Зв. При дальнейшем увеличении измеряемого сигнала в момент времени (фиг. За), когда будет превышен уровень первого опорного сигнала от источника 6, срабатывает амплитудный селектор 2 и выдает сигнал на формирователь импульсов 3, который формирует импульс до тех пор, пока измеряемый сигнал превышает уровень первого опорного сигнала от источника,б, т.е. до момента t . Импульс на выходе формирователя 3 показан на фиг. Зб. Вычитаю3 щий блок 4 формирует два импульса (фиг. 3r). Суммарная длительность этих импульсов равна времени нахождения измеряемого сигнала между уровнями опорных сигналов источников б и 14. Эти импульсы поступают на первый вход измерителя интервалов времени 5. Импульсы с формирователя 8 поступают также на дифференцирующий элемент 9, который выделяет импульсы, соответствующие передним фронтам импульсов формирователя 8 (фиг.

Зд). Импульсы с выхода дифференцирующего элемента 9 поступают на формирователь импульсов 10, который выдает на измеритель 11 интервалов времени импульс, соответствующий периоду измеряемого сигнала (фиг. 3e)..

Этот импульс поступает также на блок управления 13, который на время этого импульса разрешает работу измерителей интервалов времени 5 и 11. По окончании этого импульса в измерителе интервала времени 5 формируется код, соответствующий отрезку времени,.равному времени пребывания измеряемого сигнала между уровнями опорных сигналов источников б и 14, а в измерителе 11 интервала времени код, соответствующий периоду измеряемого сигнала. В этот момент блок управления 13 дает команду вычислительному блоку интервалов времени 5 и 11 и вычислению размаха сигнала треугольной формы в соответствии с формулой

Т

Ы duo с + е

+ йд где ь 0 — размах измеряемого сигнала;

6+ — разность между уровнями опорных сигналов;

Т - период измеряемого сигнала;

6t<+at - время пребывания измеряемого сигнала между уровнями опорных сигналов.

Указанное соотношение выполняется при любом расположении уровней опорных сигналов между экстремальными точками измеряемого сигнала. Период измеряемого сигнала может быть измерен на любом его уровне, например на уровне первого или второго опорного сигнала. Для повышения точности из873139 мерения следует устанавливать уровни опорных сигналов возможно ближе к экстремальным точкам измеряемого сигнала.

Предложенный способ позволяет при5 менять быстродействующие блоки формирования и измерения интервалов времени, тем самым снимаются ограничения на скорость изменения измеряемого сигнала. Кроме того, при применении изобретения повышается точность измерения, так как не требуется точного определения значений экстремальных точек сигнала в процессе измерения.

Формула изобретения

Способ измерения размаха периодического сигнала треугольной формы, основанный на сравнении измеряемого ;щ сигнала с первым опорным сигналом, о т л и ч -а ю щ и .й с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности измерения, сравнивают измеряемый сигнал со вторым опорным сигналом, причем уровни первого и второго опорных сигналов устанавливают в диапазоне изменения измеряемого сигнала, измеряют период повторения измеряемого сигнала и время его пребывания между уровнями первого и второго опорных сигналов s течение периода, при этом измерение времени пребывания измеряемого сигнала между уровнями опорных сигналов синхронизируют с измерением периода повторения измеряемого сигнала, а значение размаха измеряемого сигнала вычисляют как произведение разности между уровнями первого и второго опорных сигналов на отношение периода повторения измеряемого сигнала к времени пребывания его между уровнями опорных сигналов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мирскйй Г.Л. Радиоэлектронные измерения. М., "Энергия", 1969, с. 254.

2. Авторское свидетельство СССР

9 442288229900, кл. G 01 и 19/04, 1969 (прототип).

873139

g 0g

И1

Р и

Ф

Ф

tl

Р

V д

CI

Фие, 3

Составитель В,Костин

Редактор П.Коссей Техред A.Áàáèíåö Корректор Г.Решетник

Заказ 9025/70 Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СС"..Р по делам изобретений и открытий

113039, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

-О4»

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4