Способ измерения длительности импульсов

(5 Ц 5 6 29 0 АН О ИДЕТЕЛЬСТВ ВТОРСКОМУ иВ л, 328 2,ИТЕЛЬН зме- ьзоости оиээлектрои ыть испол лительн ульсов пр змерении лучайны ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯСТИ ИМПУЛЬСОВ(57) Изобретение относитсярительной технике и можетвано при измерении дслучайных одиночных импвольной формы, а также при ительности импульсов с регулярных потоков. Цель изобретения - расширение области применения за счет моноимпульсного измерения длительности как.одиночных, периодических, так и непериодических случайных сигналов произвольной длительности и амплитуды - достигается тем, что формируют масштабированную копию измеряемого импульса в моменты равенства мгновенных значений напряжения фронта измеряемого импульса начальному и всем последующим значениям порогового напряжения, формируют последующие значения порогового напряжения как мгновенные значения напряжения фронта масштабированной копии импульса, измеряют временной интервал, Между моментом равенства импульсного и порогового напряжений, непосредственно1644049 10 15 20 25 30 35 40 предшествующим моменту достижения максимума импульса, и моментом равенства напряжения спада масштабированной копии импульса значению максимума измеряемого импульса, определяют интервал поправки в зависимости от вида функции, апроксимирующей фронт импульса на уровне измерения длительности, а длительность Изобретение относится к злектроизмерительной технике и может быть использовано при измерении длительности случайных одиночных импульсов произвольной формы, а также при измерении длительности импульсов случайных и регулярных потоков.Цель изобретения - расширение области применения за счет моноимпульсного измерения длительности как одиночных, периодических. так и непериодических случайных произвольной длительности и амплитуды.На фиг, 1 представлена структурная схема устройства, реализующего способ измерения длительности; на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие работу устройства, где - измеряемый импульс, И - сигнал на выходе масштабного усилителя, 1 - сигнал на выходе блока определения максимума.Устройство содержит вход 1, схему 2 сброса, схему 3 установки порогового уровня, масштабный усилитель 4, блок 5 определения максимума, блоки 6 и 7 сравнения, блок 8 регистрации и анализа результатов измерения, выход 9,Способ реализуется следующим образом,Входной сигнал с входа 1 (фиг. 1) поступает одновременно на схему 2 сброса, масштабный усилитель 4, блок 5 определения максимума и первый вход блока 6 сравнения. При превышении входным сигналом напряжения порога чувствительности Оп,ч. (фиг, 2 а), на выходе схемы 2 сброса формируется импульс (фиг. 2 г), передний фронт которого устанавливает в исходное состояние блок 5 определения максимума, схему 3 . установки порогового уровня и блок 8 регистрации и анализа результатов измерения, при этом на выходе схемы 3 устанавливается начальное значение порога Оп.о., поступающее на второй вход блока 6 сравнения.В момент превышения на первом входе блока 6 сравнения уровнем входного сигнала порогового значения Оп,. блок 6 сравнения формирует в момент времени т на импульса на заданном уровне определяют из математического выражения. Устройство для реализации способа содержит вход 1,схему 2 сброса, схему 3 установки порогового уровня, масштабный усилитель 4, блок 5 определения максимума, блоки 6 и 4 сравнения, блок 8 регистрации и анализа результатов измерения, выход 9. 1 э, и, ф-лы, 2 ил. своем выходе короткий отсчетный импульс (фиг, 2 б), поступающий на второй вход схемы 3 и второй вход блока 8. Схема 3 при поступлении этого отсчетного импульса обеспечивает установку на своем выходе нового значения порога сравнения, устанавливая его равным уровню входного сигнала, усиленного масштабным усилителем 4 в 1/К раз, где К - уровень отсчета длительности входного импульса, и поступающего на третий вход схемы 3 в момент времени т. соответствующий переднему фронту отсчетного импульса. Таким образом, взаимодействие элементов устройства - блока 6, схемы 3 и усилителя 4 с укаэанными связями, обеспечивает при каждом превышении входного сигнала уровня порога сравнения формирования схемой 3 нового значенияпорога сравнения,Блок 5 определения максимума запоминает максимальное значение напряжения входного сигнала и выдает его на первый вход блока 7 сравнения и третий вход блока 8. Усиленный в 1/К раз входной сигнал с выхода масштабного усилителя 4 поступает на второй вход блока 7 сравнения. где на спаде входного сигнала в момент равенства уровней на первом и втором входах блока 7 сравнения формируется в момент времени ь последний отсчетный импульс (фиг. 2 в),поступающий на четвертый вход блока 8,В блоке 8 измеряется интервал времени й (фиг. 2) между последними двумя отсчет- ными импульсами, сформированными блоком 6 сравнения за время нарастания уровня входного сигнала и поступающими на его второй вход, Кроме того, блок 8 измеряет также интервал времени Д (фиг. 2) между последним отсчетным импульсом, сформированным блоком 6 сравнения, и последним отсчетным импульсом сформированным блоком 7 сравнения, предшествующим заднему фронту сигнала 45 с выхода схемы 2 сброса,По значениям этих интервалов времени, а также по значениям последнего уста1644049 к ние сигна отсчета д ряжека 3,игналасигна 15 ие наде бло сти с ностиразом 41) Д=Д+2 ЛС -О Д 2. Способ по тем, что при лин мирующей фрон измеряют интермя моментами ра рогового напря предшествующи симума импульса рогового уровня непосредственн меряемого импупределяют ЛДонием новленного порогового уровня Щй - 1) (фиг.2 а), поступающего на пятый вход блока 8 сблока 3, и максимальному значению сигнала, поступающему на третий вход блока 8 сблока 5, блок 8 вычисляет поправку ЬД иокончательное значение длительности Д:Д=Д +ЛД,Для линейной апроксимации поправка 55имеет следующее значение:Лд= "Лс=ЛО(М - 1) - О,(М - 1) КЛ 1, (2) АО. (И - 1) (1 - К) где Айзакс - максимальное значеК - относительный уровень тельности сигнала;Оп(И - 1) - последнее значен ния порогового уровня на выхоПри измерении длительно на уровне 0,5 значение длитель ла определяется следующим об Правильный выбор апроксимирующей функции позволяет значительно уменьшить, а для определенных классов сигналов полностью исключить ошибку в определении длительности импульса на заданном от носительном уровне, Так при линейной апроксимации для сигналов с линейным фронтом на уровне относительного отсчета длительности трапецеидальных, треугольных, прямоугольных импульсов сам способ 3 не дает погрешности, а при использовании в качестве апроксимирующей функции полинома 2-й, 3-й и т. и. степени значительно уменьшает ошибку и для других форм импульса синусоидальной, колоколообразной 3 ит, и.Формула ения1. Способ изм тельности импульсов, заключа м, что определяют максимальное значение импульсного напряжения, сравнивают мгновенные значения импульсного напряжения с пороговым уровнем напряжения, изменяемым по заданному закону, и регистрируют результаты измерений, о тл и ча ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения, формируют масштабированную с коэффициентом 1/К копию измеряемого импульса, где К - уровень отсчета длительности импульса, в моменты равенства мгновенных значений напряжения фронта измеряемого импульса начальному и всем последующим значениям порогового напряжения формируют последующие значения порогового напряжения как мгновенные значения напряжения фронта масштабированной копии импульса, измеряют временной интервал Д между момен 1том равенства импульсного и порогового напряжений, непосредственно предшествующим моменту достижения максимума импульса, и моментом равенства напряжения спада масштабированной копии импульса значению максимума измеряемого импульса, определяют интервал поправки ЛД в зависимости от вида функции, апроксимирующей фронт импульса на уровне измерения длительности, а длительность Д импульса на заданном уровне определяют в соответствии с выражением Д= Д + ЛД.1 и. 1 отл и ч а ю щийс я ейной функции, аппроксит измеряемого импульса, ал времени Л с между двувенства импульсного и пожений, непосредственно х моменту достижения мак, запоминают значение поО,(М), формированное о перед максимумом изльса, а интервал поправки в соответствии с выражеЛ ДО. (И - 1) - Н. (И - 1) Амакс максимальное значение импульсного напряжения.1644049Составитель Л.Стройкова Редактор Е.Папп Техред М,Моргентал Корректор Л.Бескид Заказ 1238 Тираж 424 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина