Устройство для измерения амплитуды изменяющихся во времени сигналов

Союз Советския Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ Фф(61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 240380 (21) 2896544/18-21 (51)М КЛ 6 01 й 19/04 с присоединением заявки йо(23) Приоритет Государственный комитет СССР до делвм изобретений и открытийОпубликовано 23,11,81,Бюллетень МВ 43 Дата опубликования описания 23. 11. 81 ский ордена Трудового Красного Знамени геолозведочный институт им. Серго Орджоникидзе 54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ 11 МПЛИТУДЫ ИЗМЕНЯЮЩИХСЯ ВО ВРЕМЕНИ СИРНЛЛОВИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении амплитуды изменяющихся во времени сйгналов, например, в полевых условиях.Известны устройства для измерения амплитуды изменяющихся во времени сигналов, содержащие запоминающий конденсатор, стробирующий ключ и измеритель, при этом входная клемма устройства соединена через стробирующий ключ с запоминающим конденсатором, параллельно которому подключен измеритель 11 .Недостатком этих устройств является низкая точность при измерениях значительно изменяющихся по амплитуде сигналов от одного цикла измерений к другому из-эа погрешностей, обусловленных собственной поляризацией диэлектрика запоминающего конденсатора. Эти погрешности проявляются в том, что после окончания цикла измерений амплитуды сигнала, например, большой величины, разряда конденсатора путем его эакорачивания, в следующем цикле измерений, следующем непосредственно после предыдущего цикла, после запоминания второго значения амплитуды сигнала и отключения конденсатора от источника сигнала напряжение на конденсаторе неостается постоянным, а возрастает.Цель изобретения - повышение точности измеренияПоставленная цель достигается тем,что в устройстве для измерения амплитуды изменяющихся во времени сигналов, содержащее запоминающий конден сатор, стробирующий ключ и измеритель, в котором входная клемма -соединена через стробирующий ключ сзапоминающим конденсатором, дополнительно введены переключатель по лярности, вспомогательный запоминающий конденсатор и блок управления,причем параллельно основному запоминающему конденсатору через переключатель полярности присоединен вспо могательный запоминающий конденсатор,измеритель соединен с основным запоминающим конденсатором, а управляющие входы стробирующего ключа и переключателя полярности соединены с 35 выходами блока управления.На чертеже изображена блок-схемаустройства для измерения амплитудыизменяющихся во времени сигналов.Устройство содержит стробирующий 30 ключ 1, запоминающий конденсатор 2, 8837 бО,5 1 а 15 2 О 25 30 35 40 45 50 55 60 переключатель 3 полярности, вспомогательный запоминающий конденсатор4, измеритель 5 постоянного напряжения, блок б управления,Устройство работает следующимобразом.При измерениях амплитуды изменяющихся во времени сигналов на заданный промежуток времени замыкаетсястробирующий ключ 1, вход устройстваподключают к запоминающему конденсатору 2.,Затем ключ 1 размыкают иотключают конденсатор 2 от входаустройства. При этом напряжение наконденсаторе 2 равно среднему значению амплитуды измеряемого сигналаза указанный промежуток времени, Вовремя заряда запоминающего конденсатора 2 параллельно ему через переключатель полярности 3 подключаютвспомогательный запоминающий конденсатор 4, параметры которого выбираютблизкими к параметрам запоминающегоконденсатора 2. Для дальнейшегоулучшения точности измерений вспо-могательный конденсатор 4 подбираютс таким же сопротивлением утечки,как и у конденсатора 2. Поэтомунапряжение на вспомогательном конденсаторе 4 будет точно такое же,как и на запоминающем, конденсаторе 2после отключения их от входа устройства. Это напряжение измеряется спомощью измерителя 5 постоянного напряжения, в качестве которого исполь-зуется например, циФровой вольтметрс повторителем напряжения на входе,обеспечивающим высокое входноесопротивление.После окончания цикла измеренийпереключают полярность подключениявспомогательного конденсатора 4, покоманде из блока б управления срабатывает переключатель 3 полярности,и вспомогательный конденсатор 4подключается параллельно встречно сосновным запоминающим конденсатором 2, При этом процессы собственнойполяризации диэлектриков в конденсаторах 2 и 4 будут взаимно скомпенсированными. В виду одинаковых первоначально наложенных на них напряжений и идентичности параметров конденсаторов эти процессы будут иметьодинаковую интенсивность, но проти-.воположный знак, Поэтому в системе,состоящей иэ двух конденсаторов 2 и4 с переключателем полярности 3, процессы собственной поляризации диэлектриков в конденсаторах 2 и 4не проявляются Ввиду этого, послеподключения системы конденсаторов2 и 4 во втором цикле измерений череззамкнутый на заданный промежутоквремени ключ 1 к входу устройстваизмеряемого сигнала независимо от уРовня амплитуды сигнала в первомцикле на конденсаторах 2 и 4 установится напряжение, равное среднемузначению амплитуды измеряемого сигнала за указанный промежуток времени. После этого ключ 1 размыкают ис помощью измерителя 5 измеряют постоянное напряжение на конденсаторе.Затемописанный выше цикл повторяется, причем режим включения ключа 1и переключения переключателя 3 полярности зависит от типа измеряемогосигнала, скорости его изменения изадается с помощью блока 6 управления,Применение предлагаемого устройства позволяет повысить точностьизмерения совокупности двух, следующих друг за другом сигналов - медленно изменяющегося во времени сигнала большой амплитуды и последующего эа ним сигнала меньшей амплитуды,быстро изменяющегося во времени.Повышение точности измерений за счетпредлагаемого устройства позволяетсократить время возбуждения поляза счет сокращения погрешностей измерения, вызванных собственной поляризацией диэлектрика запоминающегоконденсатора, а также повысить производительность (сократить время)измерений. Формула изобретенияУстройство для иэмерениА амплитуды изменяющихся во времени сигналов,содержащее запоминающий конденсатор,стробирующий ключ и иэмеригель, вкотором входная клемма соединеначерез стробирующий ключ с запоминающим конденсатором, параллельно которому подключен измеритель, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности измерения, в негодополнительно введены переключательполярности, вспомогательный запоминающий конденсатор и блок управления,причем параллельно основному запоминающему конденсатору через переключатель полярности присоединен вспомогательный запоминающий конденсатор,измеритель соединен с: основным запоминающим конденсатором, а управляющие входы стробирующего ключа и переключателя полярности соединены свыходами блока управления,Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Бахтиаров Г, Д. Устройствавыборки и запоминания, принципы построения, состояние разработок иперспективы развития, - Зарубежнаярадиоэлектроника, 1978, Р 10,с, 76, рис. 3.883760 Составитель С. КороткоТехред И. Асталош кова дакто Корректор М. Коста ВН каз 10217/6 ПОДПИ СНО Филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектыа Тираж КИПИ Государ по делам из 1 130 35МОсквауенного етений Б, Рау митетоткрытая на СССРйд, 4