Измеритель параметров сигналов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфква СоветскихСоциалистическимиРеспублик рц 1004898(22) Заявлеио 04,01.81 (21) 3229970/18-21 1 Щ М. КП.З с присоединением заявки ЙоО 01 й 19/04 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ СИГНАЛОВ Изобретение относится к измери.тельной технике, а именно к устройствам измерения амплитудно-временных параметров электрических импульсов и может быть использовано при создании радиоизмерительной аппаратуры.Известны импульсные вольтметры одиночных и периодических импульсов, основанные на преобразовании импульсного напряжения в квазипостоянное и содержащие расширитель и вольтметр постоянного тока Г 1 Э.Однако такие вольтметры обладают невысокой чувствительностью и точностью.при измерении импульсов малого уровня и короткойдлительности, а также не предназначены для измерения других параметров импульсов, таких, например,как длительность импульса.Наиболее близким к предлагаемому . изобретению является измеритель параметров импульсов, выполненный на основе интегрального метода, и содержащий два интегральных преобразователя импульсов с квадратичной и линейной характеристиками, входы которых соединены и,образуют первый вход измерителя, систему обработки с микропроцессором, два входа которой соединены с выходами интегральных преобразователей, устройство индикации, вход которого соединен спервым выходом системы обработки смикропроцессором, устройотво синхронизации, вход которого .соединен свыходом линейного преобразователяилпульсов, а выход - с третьим входом системы обработки с микропроцессором Г 23Недостатками известного устройстваявляются низкая точность при измерении импульсов с малой скважностьюиз-за наложения расширенных импульсов на выходах интегрирующих преобразователей импульсот Например,при повьваении частоты следования импульсов микросекундного диапазона в10 раз (с 1 кГц до 10 кГц) погрешность измерений параметров импульсоввозрастает на 35-38. Кроме того,наличие в составе прибора раздели"тельных ЙС -цепей не позволяет обеспечить с помощью известного устройства измерения постоянного напряжений,Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей н повышение точности изькарений.Поставленная цель достигается тем, что в измеритель параметров сигналов, содержащий два интегральных преобраэователя импульсов с квадратичной и линейной характеристиками, входы которых соединены и образуют первый вход измерителя, систему обработки с микропроцессором, два входа которой соединены с выходами интегральных преобразователей, устройство индикации, вход которого соединен с первым 1 О выходом системы обработки с микропроцессором, и устройство синхронизации, вход которого соединен с выходом линейного преобразователя импульсов, а выход - с третьим входом системы об работки с микропроцессором, введены модулятор, устройство управления,преобразователь длительности управляющих импульсов в код, цифро-аналоговый преобразователь, причем, первый вход Щ модулятора образует второй вход измерителя, выход модулятора соединен с первым входом измерителя, первый выход устройства управления соединен с вторым входом модулятора, а второй выход - с Входом преобразователя длительности управляющих импульсов в код, выход которого соединен с четвертым входом системы обработки с микропроцессором, второй вход которой соединен с входом цифро-аналогового преобразователя, первый и второй выходы которого соединены соответственно с третьим входом модулятора и пятым входом системы обработки с микропроцессором.На чертеже приведена структурная схема измерителя.Измеритель содержит модулятор 1, интегральные преобразователи 2 и 3 импульсов (ИПИ), систему 4 обработки 40 с микропроцессором (СОМ),устройство 5 синхронизации (УС), устройство 6 индикации (УИ), устройство 7 управления (УУ), преобразователь 8 длительности управляющих импульсов в код 45 (ПДК), цифра-аналоговый преобразователь (ПАП) 9.Измеритель работает следующим образом.С источника постоянное напряжение поступает на вход модулятора 1, на второй вход которого поступают периодические управляющие импульсы опре- деленной длительности и постоянной амплитуды. Таким образом, на входах ИПИ 2 и 3 оказываются импульсы длительностью, равной длительности управляющих импульсов с устройства 7 управления (УУ), и амплитудой, пропорциональной амплитуде постояного бо напряжения, На выходах ИПИ 2 и 3 имеют место, импульсы экспоненциальной Форьи с амплитудой, пропорциональной квадрату амплитуды постоянного напряжения (ИПИ 2) и первой степени б 5(ИПИ 3)линейно зависящая от длительности управляющих импульсов. Одновременно с УУ 7 импульсы поступают на преобразователь 8 длительностив код (ПДК), служащему для исключениязависимости показаний от длительности управляющих импульсов,В системе 4 обработки (СОМ)происхо-"дит преобразование импульсных сигналов О и О 2 с выходов ИПИ 2 и 3 впостоянное напряжение, преобразование их с помощью аналого-циФровыхпреобразователей в двоичный код и обработка последних в микропроцессоре,Си гн алы О А О2 2 м игде А и А 2 - коэффициенты пропорциональности;Ц - амплитуда постоянноного напряжениядлительность управляющих импульсов.форма управляющих импульсов выбрана прямоугольной, т.е. коэффициенты,. зависящие от формы в О и 02, равны единице,Одновременно в микропроцессор заводится информация о длительности управляющих импульсов, В результате микропроцессор выдает результат деления О 1 и О 2 на 1 ц , т е. информацию об амплитуде и мощности на входной нагрузке напряжения постоянного тока, что и индицируется УИ б.Обратная связь с СОМ 4 через ЦАП 9 на модулятор 1 обеспечивает коррекцию начального ослабления, имеющего место в модуляторах различных типов.Это осуществляется на основании градуировочных (поправочных) графиков зависимости величины ослабления модулятора от длительности и амплитуды управляющих импульсов, учета начального и максимального ослабления, информация о которых заложена в массиве памяти операционного устройства микропроцессорнОй системы. В случае измерения параметров импульсов, укаэанная обратная связь, обеспечивающая соединение микропроцессора с аналоговой частью системы обработки (например, преобразователя импульсов в постоянное напряжение), определяет значительное повьыение точности измерения за счет автоматической коррекции факторов, влияющих на точность измерения.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет решить актуальные задачи измерительной техники - расширение функциональных воэможностей интегральных измерителей параметров импульсов. Данное устройство обеспечивает повышение точности при измерении параметров импульсов с малой1004898О Формула изобретения ВНИИП каэ 187556 Тираж 708 Подписное Патент" г. Ужгород, ул. Проектная, 4 илиал ПП скважностью, без заметного снижения точности измерения; позволяет увеличить диапазон частот следования импульсов от 0,5-1 МГц.В однократном режиме предлагаемое устройство позволяет измерять параметры наносекундных импульсов (одного или нескольких) иэ. пачки импульсов, что в настоящее время является актуальной задачей в лазерной технике. Измеритель параметров сигналов, 15 содержащий два интегральных преобразователя импульсов с квадратичной и линейной характеристиками, входы которых соединены и образуют первый вход измерителя, систему обработки с микропроцессором, два входа которой соединены с выходами интегральных преобразователей, устройство индикации, вход которого соединен с первым выходом системы обработки с микропро асессором, н устройство синхронизации,вход которого соединен с выходом лииЕйноко преобразователя импульсов, а выход - с третьим входом системз обработки с микропроцессором, о т л и - ЗО ч а в щ и й с.я тем, что, с целью расширения Функциональных воэможностей и повышения точности измерений, внего введены модулятор, устройствоуправления, преобразователь длительности управляющих импульсов в код,циФро-аналоговый преобразователь,причем первый вход модулятора образует второй вход измерителя, выход модулятора соединен с первым входом измерителя, первый выход устройства управления соединен с вторым входом модулятора, а второй выход - с входомпреобразователя длительности управляющих импульсов в код, выход которотх)соединен с четвертым входом системаобработки с микропроцессором, второйвыход которой соединен с входом цифро-аналогового преобразователя, первый и второй выходы которого соединены соответственно с третьим входоммодулятора и пятым входом системы обработки с микропроцессором. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1Грязнов М.И Гуревич М,Л., Маграчев З.В. Измерение импульсных напряжений, М., фСоветское радио",19 б 9 с с. 56-59,2. Грязнов М.И., Мусин Р.М., Потапов Р.П. И 4-Э - многофункциональныйизмеритель и преобразователь импульсов. Обмен опытом в радиопроьвшленности, 1974, вып.4, с. 56-59,