Измеритель длительности переходных процессов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 0120023 04 Р 10 0 ОМИТЕТ СССРИЙ И ОТНРЬПЪЮ ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕН ПИСАНИЕ ИЗОБ НИЯ К О 44/24-21(54)(57) ИЗМЕРИТЕЛЬ ДЛИТЕЛЬНОСТИПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ, содержащийпоследовательно соединенные генератоэталонных импульсов, разветвитель ипервый формирователь импульсов, атакже элемент сравнения, блок установки уровня отсчета, полосовойфильтр и индикатор, вход первогоформирователя импульсов соединен свыходом элемента сравнения, первый 1,Ф СВИДЕТЕЛЬСТ свидетельство СССР С 04 Г 10/04, 1982 вход которого подключен к выходу блока установки уровня отсчета а .1 второй вход соединен с входной шинойУ о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены управляемый элемент задерж-,: ки, второй формирователь импульсовЭ регулятор и генератор тактовых импульсов, причем выход первого формирователя импульсов соединен с первым входом второго формирователя импульсов непосредственно, а. со вторым входом - через управляемый эле" мент задержки, выход второго формирователя импульсов подключен к входу полосового фильтра, выход которого через регулятор соединен с входом генератора тактовых импульсовЭ первый выход которого подключен к входу индикатора, а второй - к управляющему входу управляемого элемента задержки.1 120Изобретение относится к импульсной технике.Целью изобретения является повышение точности.На фиг.1 приведена функциональная схема измерителя длительности переходных процессов,; на фиг.2 - временная диаграмма его работы.Измеритель содержит генератор 1 .эталонных импульсов, разветвитель 2, 1 элемент 3 сравнения, блок 4 установки уровня отсчета, первый формирова тель 5 импульсов, управляемый элемент 6 задержки, второй формирователь 7 импульсов, полосовой фильтр 8, регулятор 9, генератор 10 тактовых импульсов, индикатор 11, входную 12 и выходную 13 шины измерителя.Генератор 1 эталонных импульсов через разветвитель 2 соединен с выходной шиной 13 измерителя и первьпк входом первого формирователя 5 импульсов, второй вход которого подключен к выходу элемента 3 сравнения, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом блока 4 установки уровня отсчета и входной шиной 12 измерителя, выход формирователя 5 подключен к первому входу формирователя 7 непосредственно а к второму - через управляемый элемент 6 задержки.Выход формирователя 7 через последовательно соединенные полосовой фильтр 8 и регулятор 9 подключен ко входу генератора 10 тактовых импульсов, первый выход которого соединен со. входом индикатора 11, а второй - с управляемым входом управляемого элемента 6 задержки.Измеритель длительности переходных процессов работает следующим образом.Генератор 1 эталонных импульсов вырабатывает эталонную последовательность прямоугольных импульсов (фиг.2 А). Длительность выходных импульсов генератора 1 определяется инерционностью исследуемого объекта, причем чем дальше происходит переходной процесс в исследуемом объекте, тем больше должна быть длительность импульсов генератора. Период повторения этих импульсов Т , определяется полосой пропускания полосового фильтра 8 и требуемой точностью измерения длительности исследуемого переходного процесса. 0231С выхода генератора 1 эталонныеимпульсы через разветвитель 2 поступают через выходную шину 13 на входисследуемого объекта и первый входформирователя 5 импульсов, По переднему фронту импульса генератора 1на выходе формирователя 5 формируетсяпередний фронт выходного импульса.При поступлении импульса генератораО 1 на вход исследуемого объекта, впоследнем происходит переходной про-.цесс, длительность которого не до- на превышать длительности входногоимпульса.Ири достижении уровня выходногонапряжения исследуемого объекта величины 0,9 своего максимального значения, элементом сравнения 3 формируется выходной импульс (фиг.2 В).2 О Формирование этого импульса осуществляется путем сравнения уровняимпульса, поступающего на второй входэлемента 3 сравнения с выхода исследуемого объекта, с величиной эталон 25 ного напряжения, равной 0,9 максимального значения выходного напряжения исследуемого объекта, поступающего с выхода блока 4 установки уровня отсчета (фиг.2 Б). Импульс, сфор 30мированный элементом сравнения 3,поступает на второй вход формирователя 5. Передним фронтом импульса свыхода элемента 3 сравнения формирователем 5 формируется задний фронт;выходного импульса (фиг.2 Г).Таким образом, длительность импульса на выходе формирователя 5 определяется длительностью переходного процесса в исследуемом объекте, а период их следования остается неизменнымфо и равным периоду следования импульсов эталонной частоты.Импульс с выхода формирователя 5поступает на вход регулируемого элемента 6 задержки и на первый вход4 второго формирователя 7. Во второмформирователе 7 происходит суммирова"ние двух импульсов, поступающих напервый и второй входы формирователя7 соответственно с выходов формиро 5 О вателя 5 и управляемого элементазадержки (фиг.2 3),Таким образом, на выходе второгоформирователя 7 формируется импульс,длительность которого определяетсявременем прохождения сигнала черезисследуемый объект и временем задерж"кн пА 1, в регулируемой линии задержки6 (фиг.2 3)1200231 45 Ед,где 4,1 - длительность импульса, сформированного вторым формирователем импульсов;д 1 - длительность импульса, сформированного первым формирователем импульсов;и - количество счетных импульсов,:.поступивших на управляемый 1 Оэлемент задержки;Аз 4-, изменение величины задержкипри поступлении одного импульса на вход управляемого элемента задержки. 5Работой регулируемого элемента 6 задержки управляют через управляемый вход, генератор 10 тактовых импульсов, причем период следования тактовых им пульсов ТТ, существенно больше периода следования импульсов генератора 1 эталонных импульсов. Это обеспечивает поступление на вход полосового фильтра 8 установившегося спектра час. тотной посдедовательности и исключа ет влияние инерционности срабатывания полосового фильтра 8 и регулятора 9 на процесс измерения.Полосовой фильтр 8 имеет достаточио узкую полосу пропускания а Е - 301Яф Т в диапазоне низких частот по сравкению с частотой Я-й гармоники (нуле-, вая отметка исследуемого спектра,фиг 2 А).Вследствии этого на выходе полосового фильтра 8 выделяется одна .изгармоник исследуемого спектра(фиг.2 А, Б), которая затем поступаетна вход регулятора 9. 40На выходе регулятора 9 формируется разрешающий потенциал на звйуск генератора 10 тактовых импульсов. С выхода генератора 10 тактовых импульсов сформированный тактовый импульс (фиг.2 Д) поступает иа регулируемый элемент 6 задержки и на вход .индикатора 11,В результате этого на выходе элемента б задержки (фиг.2 Е) периодическая посдедовательность импульссов будет задержана на время па 5 ау,Таким образом, с поступлениемочередного тактового импульса навход регулируемого элемента 6 задержки длительность импульсов навыходе второго формирователя 7каждый раз будет увеличиваться навеличину Ь д.Увеличение длительности импульсовбудет происходить до тех пор, покадлительность сформированных импульсов не станет такой, что в полосупропускания полосового фильтра 8 попадает частота Н-й гармоники (нулевая отметка спектра исследуемой последовательности импульсов, фиг.2 В)Е = Е - пйЕ,где Е - средняя частота настройкиполосового фильтра:Е - частота нулевой гармоникинезадержанной последовательности импульсов;а Е - постоянный частотный интер"вал, на который каждый раззадерживается импульснаяпоследовательность припоступлении очередноготактового импульса.п - количество поступивших тактовых импульсов.С появлением на выходе полосовогофильтра 8 нулевой (ниже пороговогоуровня) реакции регулятор 9 формирует запрещающий уровень, поступающийна вход генератора 10, в результатечего прекращается формирование тактовых импульсов генератором 10.Зная частоту Е, на которую настроен полосовой фильтр 8, а такжеопределяя величину временной задержкиимпульсов по показанию индикатора 11,можно однозначно определить нулевуюотметку Е незадержанных импульсов,а значит и длительность переходногопроцесса исследуемого объекта1200231 Составитель Ю.Шишкиноссей Техред Т.Дубинчак Корректор А.Тяск едактор 7864/52 Тираж 405 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по.делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5