Устройство для измерения коэффициента заполнения импульсного сигнала

)5 601 й 29 ОСУДАРСТВЕННОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ТЕНТНО САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТЕН нков, Л,Г.Но.Резник СССР81.СССР981. и(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ЗАПОЛНЕНИЯ ИМПУЛЬСНОГО СИГНАЛА(57) Изобретение относится к области измерений параметров импульсных сигналов, Сущность изобретения: устройство содержит пиковый детектор 1 минимума, пиковый детектор 2 максимума, делитель 3 напряжения, компаратор 4 выделения фронта, компаратор 5 выделения среза, два блока 6, 7 защиты от шумов, триггер В однокристальную микроЭВМ 9, регистратор 10 и ключ 11 с соответствующими связями, 4 ил,выделения среза, блоки 6 и 7 защиты от шумов, триггер 8, однокристальную микро- ЭВМ 9, регистратор (например, цифровой индикатор) 10 и ключ 11 запуска измерения.Входы пиковых детекторов 1 и 2, пря 40 мой вход компаратора 4 выделения фронта и инверсный вход компаратора 5 выделения среза обьединены и являются входом устройства, Выходы пиковых детекторов 1 и 2 подключены к входу делителя 3 напряжения, Делитель напряжения имеет два выхода, на одном из которых, соединенным с инверсным входом компаратора 4,.формируется минимальный опорный уровень, на другом, соединенным с прямым входом ком 50 паратора 5, формируется максимальный опорный уровень. Выходы компараторов 4 и 5 через блоки б и 7 защиты от шумов подключены к входам триггера 8. Выход триггера подключен к входу однокристальной микро 55 ЭВМ 9, Второй вход микроЭВМ 9 соединен с выводом ключа 11, второй вывод которогосоединен с корпусом устройства, Выход микроЭВМ 9 подключен к регистратору 10,Изобретение относится к области измерений параметров импульсных сигналов иможет быть использовано для измеренияотношения длительности импульса напряжения, подаваемого в цепи сигнальных. 5ламп, к периоду коммутации путЕм контролясветового потока сигнальной лампы при диагностике указателей поворота транспортных средств в автохозяйствах, на станцияхтехнического обслуживания и в полевых ус- "0ловиях,Целью изобретения является повышение точности измерения.На фиг. 1 представлена блок-схема. устройства; на фиг.2-диаграмма, поясняющая 15характер сигнала, поступающего в устройство при малой частоте; на фиг, 3 - диаграмма, поясняющая характер сигнала,поступающего в устройство при большойчастоте; на фиг, 4 - диаграмма, поясняющая 20принцип работы устройства, где а - эпюраимпульсов напряжения на лампе указателяповорота, б - эпюра сигнала на входе устройства, в - эпюра импульсов напряженияна компараторе выделения фронта, г - эпюра импульсов напряжения на выходе компаратора выделения среза, д - эпюраимпульсов напряжения на входе установкитриггера, е - эпюра импульсов напряженияна входе сброса триггера, ж - эпюра импульсов напряжения на выходе триггера.Устройство содержит (фиг. 1) пиковыйдетектор 1 минимума, пиковый детектор 2максимума, делитель 3 напряжения, компаратор 4 выделения фронта, компаратор 5 35 Устройство работает следующим образом,При включении указателей поворота прерыватель начинает периодически замыкать и размыкать цепь ламп указателей поворота, Световой поток ламп с помощью фотоприемника преобразуется в электрический сигнал, который усиливается и затем подается на вход устройства, Форма поступающего сигнала существенно зависит от частоты коммутаций 1 и отношения времени замкнутого состояния г к времени всего цикла Т. При низкой (фиг. 2) частоте комму; таций 11 и большом отношении т/Т до начала следующей подачи напряжения на лампу указателя ее нить успевает полностью остыть, ее световой поток равен 0 и напряжение Омин 1, подаваемое с усилителя на вход устройства, равно напряжению Офон, возникающему в результате действия постоянной составляющей фоновой засветки фотоприемника, Температура нити при нагреве также достигает максимального значения, соответствующего напряжению питания нити, В результате на вход устройства поступает напряжение Омакс 1При высокой частоте коммутации (фиг,З) 12 и маленьком отношении г/Т нить лампы указателя поворота не успевает полностью нагреться в периоды замкнутого состояния цепи питания и полностью остыть в периоды отсутствия питания, В результате максимальное значение напряжения, подаваемого на вход устройства, Оас меньше напряжения Омакс 1, а Омиг Ои 1. Крайним состоянием в этом случае будет постоянное излучение лампой светового потока с периодически возрастающей и затем уменьшающейся интенсивностью,Кроме указанных особенностей сигнала, поступающего на вход устройства, в нем присутствуют шумы, являющиеся следствием переменной составляющей фоновой засветки.Работа прерывателя характеризуется частотой и отношением т /Т (фиг, 4 а). При этом сигнал, поступающий на вход устройства, синхронно с работой прерывателя представлен на фиг. 46, Из сигнала, поступающего на входы пиковых детекторов 1 и 2, на выходе пикового детектора 1 минимума формируется величина минимального значения сигнала Омин, а на выходе пикового детектора 2 максимума - величина максимального значения сигнала Омакс Сигналы Омин и Омакс подаются на вход делителя 3 напряжения. На выходах делителя напряжения формируются два плавающих опорных уровня напряжения Ооп макс и Ооп мин, Опор5 10 15 20 25 30 35 40 ный уровень Ооп макс на заданную величину меньше Омакс, а Ооп мин на заданную величину больше Омин Сигналы Ооп макс и Ооп мин задают пороги срабатывания компараторов 4 и 5. Напряжение Ооп мин подается на инверсный вход компаратора 4, на прямой вход которого поступает входной сигнал, В момент, когда входной сигнал становится больше Ооп мин, на выходе компаратора 4 появляется прямоугольный импульс напряжения, передний фронт которого содержит помехи (фиг. 4 в).Напряжение Ооп макс подается на прямой вход компаратора 5, нэ инверсный вход которого поступает входной сигнал. В момент, когда входной сигнал становится меньше Ооп макс, нэ выходе компарэторэ 5 появляется импульс напряжения (фиг. 4 г), аналогичный по форме импульсу на выходе компаратора 4, С помощью блоков 6 и 7 защиты от шумов передние фронты импульсов очищаются от помех, в результате чего устраняютсяложные срабатывания от,пико- образных помех, вызываемых переменными составляющими фоновых засветок, Полученные на выходах блоков 6 и 7 защиты от помех прямоугольные импульсы напряжения (4 д, е) поступают на входы управления триггером 8, На входе триггера формируется прямоугольный сигнал (фиг, 4 ж) напряжения с параметрами, идентичными сигналу с прерывателя поворота фиг.4 а). При замыкании ключа 11 начинает работать микроЭВМ 9, которая осуществляет измерение длительности импульса т, время всего цикла Т и затем рассчитывает коэффициент заполнения Каап по Формуле Каап= ( г /Т)х 100. Полученное значение выводится на регистратор 10.Использование предлагаемого устройства позволит, повысить точность измерения и удобство эксплуатации за счет уменьшения габаритов. Формула изобретения Устройство для измерения коэффициента заполнения импульсного сигнала, содержащее схему выделения переднего и заднего фронтов импульса, вход которой подключен к входу устройства, триггер, ключ и последовательно соединенные схему измерения и регистратор, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности измерения, первый и второй выходы схемы выделения переднего и заднего фронтов импульса соединены соответственно с первым и вторым входами триггера, выход которого подключен к первому входу схемы измерения, второй вход которого соединен с первым выводом ключа, второй вывод которого соединен с общей шиной, при этом схема измерения выполнена в виде однокристальной микроЭВМ, а схема выделения переднего и заднего фронтов импульса содержит пиковый детектор минимума, пиковый детектор максимума, делитель напряжения, последовательно соединенные компаратор выделения фронта и первый блок защиты от шумов, последовательно соединенные компаратор выделения среза и второй блок защиты от шумов, причем выходы пикового детектора минимума и пикового детектора максимума соединены соответственно с первым и вторым входами делителя напряжения; первый и второй выходы которого соединены соответственно с инверсным входом компаратора выделения фронта и прямым входом компаратора выделения среза, выходы первого и второго блоков защиты от шумов соединены с соответствующими выходами схемы выделения переднего и заднего фронтов импульса, вход которой подключен к входам пикового детектора минимума, пикового детектора максимума, прямому входу компаратора выделения фронта и инверсному входу компарэтора выделения среза,1808129Составитель А,Резникдактор С.Кулакова Техред М.Моргентал Корректор Н,Ревская аказ 1400 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10