Способ измерения амплитуды коротких импульсов

ОЮЗ СОВЕТСНИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 3(51) 6 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ОРСКОМУ СВ ЬС ана- зульа ю- ыше 54)(57) СПОСО ОРОТКИХ ИМПУЛ ЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДЫ В путем преобразоА ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им С.М. Кирова(56) 1Вишенчук И.М. и др. Электрон нолучевой осциллограф и его применение в измерительной технике. М., Ростехиздат, 1957, с. 156-158.2. Маграчев З.В. Аналоговые измерительные преобразователи одиночных сигналов. М., 1 Энергияф, 1974, с, 116 рис, 4-8вання входного сигнала в двух к лах с последуюшим вычитанием ре татов преобразования, о т л и ч ш и й с я тем, что, с,целью пов ния точности, в каждом канале входной сигнал суммируют с этим же сигналом, задержанным по времени и проинвертированным, причем время задерж кн во втором канале устанавливают в и раз больше, чем время задержки в первом канале, выделяют однополярную часть полученного таким образом суммарного сигнала и ее интегрируют, полученное значение сигнала в первом канале умножают на й, а во втором - делят на и, а результат вычитания значений преобразованных сигналов делят на разность времени задержек во втором и первом каналах и по результату определяют амплитуду.Изобретение относится к раднонзмерительной технике и может быть использовано для измерения амплитудныхзначений одиночных и повторяющихсяимпульсов наносекундной длительности пилообразной, треугольной и подобной им формы.Известен способ измерения подобного рода сигналов,основанный наосциллографических методах измерения,заключающихся в запоминании осциллограммы, необходимой для отсчетарезультата измерения, путем фоторегистрации или записи ее на мишениэлектроннолучевой трубки 1 1.Недостатком осцнллографированияс фоторегистрацией является необходимость длительной подготовки прибора, сравнительно низкая скоростьзаписи при Фоторегистрацин однократных процессов, длительная обработкаматериалов и расшифровка результатаизмерения,Недостатком осциллографированияс записью на мишени электроннолучевой трубки является. узкополосностьэапоминаЮщих осциллографов и низкаяточность измерения.Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ,основанный на двухканальном преобразовании входного сигнала с последующим вычитанием результатов преобразования.В соответствии с этим способом водном из каналов интегрируют входнойсигнал, а во втором - интегрируютвходной сигнал, уменьшенный в и раз,При вычитании преобразованных в двухканалах сигналов погрешность преобразования компенсируетсч (23,Недостаток данного способа заключается. в том, что при измерении коротких импульсов необходимо постоянную времени блока интегрирования выполнить много меньшей длительностисамого импульса,так как только вэтом случае выходное напряжение интегратора будет равно амплитуде импульса. Однако это требование невыполнимо, поскольку значение емкостиинтегратора становится соизмеримо спаразитными емкостями. Поэтому приизмерении коротких импульсов даннымспособом погрешность преобразованиязависит также от амплитуды импульсови при вычитании результатов преобразования по обоим каналам она не компенсируется.Целью изобретения является повышение точности.Укаэанная цель достигается тем,что согласно способу измерения амплитуды коротких импульсов путемпреобразования входного сигнала вдвух каналах с последующим вычитанием результатов преобразования,в каждом канале входной сигнал думмируют с этим же сигналом, задержанным по времени и проинвертированным,причем время задержки во втором канале устанавливают в п раз больше,чем время задержки в первом канале, .выделяют однополярную часть полученного таким образом суммарного сигнала и ее интегрируют, полученное значение сигнала в первом кнале умножают на ь, а во втором - делят на о, 10 а результат вычитания значений.преобразованных сигналов делят на разностьвремени задержек во втором и первомканалах и по результату определяютамплитуду.На фиг, 1 показана Форма входногосигнала (функцией Г) изображенвходной сигнал; функцией (1-дС)входной сигнал, задержанный на д 1и ФункциейЯ -ДТ) - входной сигнал,задержанный на дТ; на фиг, 2 - функциональная схема устройства.Схема содержит два канала преобразования, в первый из которых входит блок 1 нормирования, блок 2 интегрирования, блок 3 умножения, иво второй -блок 4 нормирования, блок5 интегрирования, блок б умножения.функциональная схема устройствасодержит также блок 7 .вычитания иблок 8 деления.Входной импульсный сигнал, например,треугольной формы одновременноподается в два параллельных каналапреобразования, Причем в .первом канале он подается на вход блока 1 норЗ 5 мирования, а во втором канале навход блока 4 нормирования, Сущностьоперации, осуществляемой блокаминормирования, заключается в том, чтовходной сигнал в нем задерживается 40 во времени, инвертируется, а затемсуммируется с исходным входным сигналом, в результате чего на ее выходе получается два разнополярныхимпульса с равными площадями.45 Блок 1 нормирования первого канала отличается от блока 4 нормирования второго канала тем, что времязадержки в нем выбирается равным ДС,а в блоке 4 нормирования - равным 5 О ДТ, причем ДТ больше д 1 в п раз, т.е.ДТ/Д 1=Ь, где и ) 1.Затем сигнал с выхода блока 1 нормирования первого канала подаетсяна вход блока 2 интегрирования, гдепроизводится выделение однополярной 55 части нормированного сигнала и интегрирование ее. Во втором канале нор"мированный сигнал с выхода блока 4нормирования подается на вход блока5 интегрирования, в котром также 60 производится выделение его однополярной части и интегрирование ее. С выхода блока 2 интегрирования первогоканала сигнал подается на блок 3 ум"ножения, который умножает результат 65 интегрирования на постоянный коэф1068824 ль В. ВеремейкинИ.Иетелева . Корректор Аеа 4 остав ехред к и едакт Тираж 71 Государственно елам изобретени сква, З, Рауш 456/39Подписикомитета С(ХРоткрытийая наб. д, 4/5 а лиал ППП фПатент, г. Ужгород, улПроектная фициент о, а во втором канале сигнал с выхода блока 5 интегрированияподается на блок 6 деления, которыйделит результат интегрирования напостоянный коэффициент, равный.ь.Затем в первом канале напряжение свыхода блока 3 умножения подаетсяна первый вход блока 7 вычитания, анапряжение с выхода блока 6 делениявторого канала подается на второйвход блока 7 вычитания. Полученноеразностное напряжение на выходе блока 7 вычитания подается на вход де лителя 8 напряжения, где оно делитсяна постоянный коэффициент ю, равныйразности времени задержки обоих каналов, т.евоТ-аФ. Полученное .такимобразом напряжение на выходе делителя 8 напряжения является величиной,равной амплитуде исследуемого сигнала. Так как напряжения на выходе 5 блоков 2 и 5 интегрирования пропорциональны плоцадям соответствуащихпроинтегрированных импульсов, погрещность измерения не зависит от ампли-туды входного импульса.10 Таким образом, предлагаемый способизмерения амплитуды импульсов дозволяет значительно увеличить точностьизмерения, особенно одиночиюс импульсов, длительность которых измеряетд ся единицами наносекунд.