Способ измерения параметров импульсных сигналов

Изобретение относится к области электрических измерений и предназначено для использования при исследовании и контроле импульсных измерительных процессов преимущественно наносекундного диапазона,5Известен способ измерения физических величин, основанный на разде-, лении измерительного цикла на несколько последовательных тактов и корректировании результата измерения в каждом такте путем обратного преобразования 1 3.Недостаток известного способа связан со значительной сложностью койструктивной реализ ации точного обратного преобразования. Существенная погрешность обратного преобраз 6 вания огра- ничивает область практического использования предложенного способа.Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ измерения параметров, например импульс;- ных сигналов, заключающийся в последовательном поеобоазовании в цифровые эквиваленты и фиКсации исследуемого сигнала,.аддитивной смеси исследуемого и детерминированного сигналов, а также произведения исследуемого сигнала на мультипликативный тест с последующим расчетным определением искомого параметра 12 . 30Недостаток указанного способа проявляется в низкой точности измерения, обусловленной тем, что иссле дуемый сигнал участвует во всех трех тактах измерения. Для импульсных сигналов, отличающихся от импульса к импульсу по измеряемому параметру, известный способ оказывается малоэффективным, а для однократных импульсных сигналов - вообще трудно реализуемым.Целью изобретения является повышение точности подобного тестового способа путем компенсации аддитивной и мультипликативной составляющих погрешности при всех дестааилизирую щих Факторах.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения параметров импульсных сигналов путем преобразования в циФровой эквива лент Б и фиксацию аддитивной смеси исследуемого х и детерминированного О сигналов, формируют два дополнительных идентичных детерминированных сигнала Ь с суммарным значением 55 измеряемого параметра, равным пара". метру сигнала 91, преобразуют в цифровые эквиваленты Б и Б 3 и фиксируют соответственно адцитивные смеси сигналов 292 и О+ 9, а искомый 6 О параметр исследуемого сигнала х определяют по цифровому эквиваленту Б, в соответствии с выражениемИ.-и,-Ю-КвгЭ 2 65 где К В - номинальный коэффициентгпреобразования сигнала Вг .На фиг. 1 представлена структурная схема одного из возможных вариантов устройства, реализующего способ измерения параметров импульсных сигналов; на Фиг. 2 - временные.диаграммы сигналов, иллюстрирующие его работу.Устройство содержит последовательно включенные приемную формирующую оптическую систему 1, сумматор 2, фотоэлектрический преобразователь 3, функциональный преобразователь (интегратор, пороговый блок или амплитудно-временной преобразователь и т т.п.) 4, преобразователь 5 масштаба времени, аналого-цифровой преобразо-. ватель б и вычислительный блок 7 с оперативной памятью и цифровым индикатором. Устройство содержит также формирователь 8 детерминированных сигналов, входы которого соединены с выходами преобразователей 4 и 5, а выход подключен к соответствующему входу сумматора 2.Работа устройства происходит следующим образом.В первом такте исследований сигнал х, например импульсный световой, поступает в оптическую систему 1, где формируется и через сумматор 2 направляется на светочувствительную площадку фотоэлектрического преобразователя 3. На выходе последнего созда" ется электрический сигнал П), (Фиг. 2 а), пропорциональный исследуемому, с некоторой погрешностью.Электрический импульсный сигнал Пзпреобразуется, как правило, в длительность импульса в промежуточном функциональном преобразователе 4, на выходе которого формируется коммутационный импульсный сигналпри необходимости задержанный на некоторое время микросекундного диапазона. Этим сигналом включается форФ мирователь 8, вырабатывающий детерминированный сигнал 6 (электрический или оптический) для первого такта измерения. Сигнал 81 с помощью сумматора 2 вводится в электрический или оптический тракт Фотоэлектрического преобразователя 3 и на выходе последнего имеет вид ПзвВ процессе прохождения адцитивной смеси импульсных сигналов х + + 8 по всему тракту, оба они подвергаются идентичным преобразованиям, суммируясь в общем случае в преобразователе 5 масштаба времени, Выходной импульс 05 преобразователя 5 квантуется счетными импульсами Р в аналого-циФровом преобразователе б, а полученная пачка последовательности импульсов Б фиксируется в опера 1тивной памяти вычислительного бло":. ка 7.1056066 и НИИПИ Заказ. 9293/36 Тираж 710 Подписное лиал ППП "Патент",р.ужгород, ул, Проектная,4 Второй такт начинается непосредственно по окончании первого такта.Аддитивная смесь импульсных детерминированных сигналов 62 (фиг. 2 б),вырабатываемых Формирователем 8,подверрается аналогичным преобразованиям, что и сигнал 61 первого такта, Последовательность счетных импульсов, соответствующая пачке в,Фиксируется в оперативной памяти.Э третьем такте аналогично преобразуется в циФровой эквивалент аддитывная смесь импульсных детерминированныж сигналов д + 92 (фиг. 2 в)и в оперативной памяти ФиксируетсяциФровой эквивалент м,Искомый параметр исследуемогосигнала х определяется из выражен" .,ния (1),рналнз выражения (1) показывает,что в результате вычислений разности, двух смежных измеренйй вместе с постоянными составляющими детерминированных сигналов автоматически вэаим но компенсируются и адцитивные погрешности, а благодаря действию умножения исключается и мультипликативная погрешность 10 На основе предлагаемого способамогут быть реализованы различные вы-.сокоточные измерительные устройства для измерения параметров импульсных процессов микро- и наносекундного 15 диапазона, такие например, как измерители длительности коротких импульсов, измерители энергии, мощности импульсов и т.д.