Способ измерения времени установления переходных процессов четырехполюсников

,1 4 х ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ СВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТОРС(про ов- ния ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ 34869 б 3/18-2130.08.8207,04.84. Бюп, Р 13Э.К.Багданскис, В.Б.Квядарас,айденов и М,А.ЙарбутасВильнюсский инженерно-строиый институт и Вильнюсский наисследовательский института"621 . 317 .619(088 .8)1. Рябинин Ю.А. Стробоскопие осциллографирование. М.,тское радио", 1978, с.239-243Авторское свидетельство СССР278, кл. О 01 В 29/02, 1979отип).(54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ УСТАНОВЛЕНИЯ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ, заключающийся в том, что фиксируют код интервала времени, отсчитываемого от мо- мента включения измеряемого элеме та до момента последнего вхождения исследуемого сигнала в зону между пороговым уровнями, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, устанавливают установившееся значение усиленного исследуемого сигнала равным заданному значению, устанавливают величину вспомогательного постоянно го напряжения равной максимальной амплитуде исследуемого сигнала, добавляют к вспомогательному напряжению положительный и отрицательный начальные уровни, используют суммар ные напряжения в качестве уровней отсчета временных интервалов, запоминают величину измеряемого временного интервала, изменяют вспомогательное напряжение в К раз и К раз повторяют измерение времени устан ления, заканчивают процесс измере после того, как постоянное вспомогательное напряжение снизится до значения, равного минимальной амплитудеиеследуемого сигнала и выбирают из измеренных и запомненных временных интервалов наименьший, соответствующий истинному значению времени установления переходных процессов,Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении времени установления переходных процессов быстродействующих цифро-аналоговых преобразователей и других четырехполюсников, имеющих осциллирующую переходную характеристику.Известен осциллографический способ измерения времени установления переходных процессов четырехполюс ников, заключающийся в формировании тестовых импульсов, запускающих исследуемый четырехполюсник, и отсчете результата измерения на экране осциллографа Г 1 3. 15 Недостатком данного способа является малая точность и ручной процесс измерения.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ измерения времени установления переходных процессов четырехполюсников, заключающийся в том, что при первом включении определяется, фиксируется и запоминается уровень установившегося значения, затем формируется уровень меньший установившегося и уровень больший установившегося, после чего фиксируют код интервала времени, отсчитываемого от момента второго включения измеряемого элемента до.момента последнего вхождения исследуемого сигнала в зону между пороговыми уровнями 2.Однако известный способ характе- З 5 риэуется низкой точностью измерения времени установления, особенно при малых пороговых уровнях.Цель изобретения - повышение точности измерения, 40Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения времени установления переходных процессов четырехполюсников, заключающемуся в том, что Фиксируют код интервала времени, отсчитываемого от момента включения измеряемого элемента до момента последнего вхождения исследуемого сигнала в зону между пороговыми уровнями, устанавливают установившееся значение усиленного исследуемого сигнала равным заданному значению, устанавливают величину, вспомогательного постоянного напряжения равной максимальной амплитуде исследуемого сигнала, добавляют к вспомогательному напряжению положительный и отрицательный начальные .уровни, используют суммарные напряжения в качестве уровней отсчета временных интервалов, запоминают 60 величину измеряемого временного интервала, изменяют вспомогательное напряжение в К раэ и К раз повторяют измерение времени установления, заканчивают процесс измерения послетого, как постоянное вспомогательное напряжение снизится до значения, равного минимальной амплитуде исследуемого сигнала, и выбирают из измеренных и запомненных временных интервалов наименьший, соответствующий истинному значению времени установления переходных процессов.На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема варианта устройства, реализующего способ; на фиг, 2 - временные диаграммы,Устройство состоит иэ двухканального стробоскопического преобразователя 1, исследуемого элемента 2, усилителя 3 с регулируемым коэффициентом усиления, первого блока 4 сравнения, блока 5 уровней, блока б уп-. равления, реверсивного счетчика 7, первого счетчика 8,первого и второго цифро-аналоговых преобразователей 9 и 10, первого и второго сумматоров 11 и 12, второго блока 13 сравнения, триггера 14, второго .счетчика 15, генератора 16 тестовых импульсов, усилителя 17, третьего блока 18 сравнения,.регистра 19 памяти с индикацией, блока 20 сравнения кодов.Способ реализуется следующим образом,На вход преобразователя 1 с выхода исследуемого элемента 2 поступает сигнал переходного процесса. Сигнал преобразователя 1 в преобразованном масштабе времени подается на усилитель 3 с регулируемым усиением. Если частота стробимпульсовпреобразователе 1 установлена вые частоты повторения сигнала, то акой преобразователь преобразует сигнал в обратном направлении (фиг,2)В этом случае, если измерить временной интервал между первым превышением сигналом одного из уровней отсчета и импульсом запуска, то он будет равен измеряемому времени установления, Усиленный сигнал подается на первый вход первого блока сравнения, на второй вход которого подается опорный уровень с первого выхода блока 5 уровней, Блок. б управления включает первый блок 4сравнения в промежуток времени, когда на выходе усилителя 3 присутствует, установившееся значение сигнала, Импульс синхронизации в блок б управления подается с третьего выхода преобразователя. В зависимости от результата сравнения производится либо досчет либо вычет импульсов реверсивного счетчика 7. Код последнего управляет усилением усилителя 3. С окончанием цикла регулирования амплитуды блок б управления выключает первый блок 4 сравнения, сбрасывает первый счетчик 8 в ноль. Код первого счетчика 8, поступающий10 на входы первого и второго цифроаналоговых преобразователей 9 и 10, устанавливает на их выходах два мак-, симальных постоянных вспомогатель" ных напряжения, которые поступают на первый и второй сумматоры 11 и 12. 5Максимальная величина постоянного вспомогательного напряжения выбирается равнойпп х "сГ х+Чъгде Ч- максимальное значение установившегося значения сигнала на выходе усилителя 3; М - напряжение запаса, составляющее от 2 до 5 от полного изменения постоянного напрй жения.В сумматорах 11 и 12 суммируются выходные токи преобразователей 9 и 10 с положительными и отрицательными начальными уровнями, поступающими иэ блока 5 уровней. На выходах суммато- ров 11 и 12 образуются уровни отсче 7 а ЧЭ и Чн, которые подаются на второй и третий входы второго блока 13 сравнения. С приходом следующего синхроимпульса, блок 6 управления включает второй блок 13 сравнения, Когда уровень сигнала превысит уроВень отсчета Ч 81, поступающий на второй вход блока 13 из первого сумматора 11, либо станет меньше УРОВНЯ Отсчета Чн, поступающего на третий вход блока 13 из второго сумматора 12, блок 13 генерирует импульс, который переключает триггер 14 в другое положение. Включение З 5 триггера 14 (фиг.2) произойдет в Момент времени С . Уровень ЧН 1 будут больше установившегося значе- ния сигнала, и с приходом импульса включения с блока 6 блок 13 гене рирует импульс управления триггером 14, выходной сигнал которого включает счет счетчика 15. На втором входе преобразователя 1 присутствует выходной сигнал генератора 16 тес товых импульсов, который запускает ,исследуемый элемент 2. Генератор.16 тестовых импульсов запускается им-. пульсом запуска преобразователя 1. В случае, когда время установления измеряется не от определенного уровня импульса запуска, а от определенного уровня выходного сигнала исследуемого элемента 2, на второй выход двухканального стробоскопического преобразователя 1 подается тот же сигнал как и на первый его выход. Сигнал с второго выхода преобразователя 1 поступает на вход усилителй 17, а с его выхода " на первый вход третьего блока 18 сравнения, на вто О рой вход которого с блока 5 уровней поступает уровень отсчета. При сравнении мгновенного уровня сигнала с выставленным уровнем отсчета третий блок 18 сравнения генерирует 65 импульс, который возвращает триггер14 в исходное состояние, Счет импульсов во втором счетчике 15 прекращается. Выходной код второгосчетчика 15 будет пропорциональнымизмеренному временному интервалуИзмеренный результат запоминают в регистре 19 памяти с индикацией,Синхронно со следующим синхроимпульсом блок 6 управления вырабатывает импульс, увеличивающий содержание первого счетчика 8 на единицу, что уменьшает на ступеньку выходное напряжение первого и второгоцифро-аналоговых преобразователей9 и 10, и тем самым и уровни отсчета, поступающие на второй блок 13,После -2 измерения постоянноговспомогательное напряжение принимают величину,ЧП, , а уровни отсчетазначения Ч ,и Ч; 1 . ПеРвое сравнение произойдет в момент времениизмеренный временной, интервал будет равным С; -С. При установ-.ке величин постоянйого напряженияравных Ч; , Чп, и Чп,+измеренный времейной ийтервал будет незначительно уменьшаться (С; -С)(С; -С 7) ) (С+ -С 7)Прй дальнейшем уменьшенйи величины постоянноговспомогательного напряжения (напри-мер Чп+ ) измеренный временной интервал опять возрастает (С-С 7 ),так как сигнал превысит уровень Ч э.При уменьшении постоянного вспомогательного напряжения до Ч щ, (приК-том измерении), измеренный временной интервал опять возрастает довеличины С-С , так.как в моментвключения блока 13 значение сигнала превысит уровень отсчета Чак, Минимальную величину постоянного вспомогательного напряжения выбирают равнойЧ = Ч . - ЧО 1 п 1 п с щ 1 п э фгде Ч ; - минимально возможная величина установившегося значения сигнала на выходе усилителя 3,1После К-того измерения, где К - емемкость первого счетчика 8, на его выходе появляется импульс, поступающий на вход блока 6 управления, В блоке 20 сравнения кодов производят сравнение результатовизмерения временных интервалов и выбирают наименьший, который является результатом измерения времени установления четырехполюсника. Предлагаемый.,способ позволяет увеличить точность измерения времени установления переходных процессов " четырехполюсника, особенно при уров1084704 ностью регулировки амплитуды сигнала и статистической обработкой результатов измерения,и сидр иг. вшицва Составитель В.Ледактор О. Санно Техред Л.Мартяшоаказ 1990/39 Тираж 711ВНИИПИ Государствейногопо делам изобретений113035, Москва, Ж, Р оррек торО. М ренк Патентф,ли нях мало отличающийся от установившегося значения сигнала, Это обеспечивается, в частности, возможПодписноекомитета СССРи открытийушская наб., д.4/5 Ужгород, ул. Проектная, 4