Устройство для измерения переходных процессов в аналого частотных преобразователях

ОПИИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51)М, Кл, С 01 Н 29/02 С ПРИСОЕДИНВНИВМ ЗаЯВКИ Ио Государственный коюнтет СССР по делаю изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ ПЕРЕХОДНЬ)Х ПРОЦЕССОВ В АНАЛОГО-ЧАСТОТНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯХ Изобретение относится к области радиотехнических измерений и может быть использовано для исследования динамических свойств аппаратуры с частотно-импульсной модуляцией выход ного сигнала, в частности, при измерении малых изменений параметров.Известен измеритель времени переходного процесса, содержащий формирователи, ключи, счетчики, цифровые часы 11) .Однако укаэанное устройство не позволяет наблюдать характер переходного процесса.Известно также устройство для иэ мерения переходных процессов в преобразователях с частотно-импульсной модуляцией, содержащее последовательно соединенные узел управления токовым ключом, токовый ключ и узел задания входного сигнала, а также узел управления работой двух частотомеров, узел формирования кодовых сигналов, регистратор, переключатель 23Однако известное устройство не позволяет измерять с необходимой точностью переходные процессы в аналого-частотных преобразователях, которые протекают в короткие промежутки времени, соизмеримые с периодом исследуемой частоты, так как при этом возникает погрешност измерения, соизмеримая с периодом частоты.Цель изобретения - повышение точности измерения переходных процессов, соизмеримых с периодом исследуемой частоты.Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство для измерения переходных процессов в аналого- частотных преобразователях, содержащее блок управления, первый выход которого соединен со входом блока задания входного сигнала, выход блока задания входного сигнала соединен с первой входной клеммой устройства, первый и второй счетчики импульсов, первые входы которых подключены соответственно ко второму и третьему входам блока управления, первый выход первого счетчика импульсов и выход второго счетчика импульсов соединены соответственно с первым и вторым входами блока управления, второй выход первого счетчика импульсов соединен с третьим входом блока управления, а также элемент з щержки и блок индикации, дополнительно введен элемент И, первый вход которогосоединен со второй входной клеммойустройства, второй вход элемента Исоединен через элемент задержки свы одом блока задания входного сигнала и со вторыми входами первого и-второго счетчика импульсов, а выходэлемента И соединен с четвертым входом блока управления, причем выходвторого счетчика импульсов соединенсо входом блока индикации,На фиг. 1 изображена структурнаяэлектрическая схема устройства; наФиг. 2 - временные диаграммы работыустройства; на фиг. 3 - осциллограмма переходного процесса. Приняты следующие обозначения йГ- частоты,которые генерируются исследуемыманалого-частотным преобразователем,соответствующие единичному уровнювыходного напряжения и нулевому навходной клемме У устройства; 1 - текущее время; Ц - выходное напряжение;- время переходного процесса,Устройство для измерения переходных процессов в аналого-частотныхпреобразователях состоит из блокауправления 1, содержащего дифференцирующую цепь 12, элементы И 13, 14блока задания входного сигнала 2,содержащего элемент задания сдвигавходного сигнала 10 и элемент задержки 11 первого 3 и второго 4 счетчиков импульсов, элемента задержки5, блока индикации б, элемента И 7,входных клемм 8 и 9 устройства.Предлагаемое устройство работаетследующим образом.При подаче напряжения питания наисследуемый аналого-частотный преобразователь (на чертеже не показан)на его выходе генерируются импульсычаоты й (см.фиг.2,а), которыепоступают на входную клемму 8 устройства для измерения времени переходного процесса в аналого-частотныхпреобразователях. Выходная клемма9 устройства для измерения переходного процесса в аналого-частотныхпреобразователях подключена к вход"ным клеммам исследуемого аналогочастотного преобразователя. На входисследуемого преобразователя поступает напряжение, периодически изменяющееся скачкообразно и имеющеедва уровня - единичный и нулевой.Нулевому уровню соответствует частота й, единичному - й (см.фиг.2,г).В момент подачи питающего напряжения запускается элемент задержки11. Длительность импульса элементазадержки 11 выбирается, исходя извремени установления измерителя висходное состояние послв включениянапряжения питания, причем она должна быть больше времени обратногопереходного процесса от частоты Й и(см.фиг. 2 г). По окончании импульса с выходаэлемента задержки 5 (см.фиг.2 ж) открывается элемент И 7, при этом импульсы исследуемой частоты (см.Фиг.2 з) поступают через него на диф 5ференцирующую цепь 12 (см.фиг.26) .Первый дифференцированный импульс(см.фиг,2,6) запускает элемент задания сдвига входного сигнала, которыйпредставляет собой кипп-реле с цик 10лически изменяющейся длительностьюимпульсовЗадним фронтом импульса с элемента сдвига входного сигнала 10(см,фиг,2 в) запускается элемент задержки 11, представляющий собой киппреле с постоянной длитвльностью импульсов, который генерирует импульсопределенной длительности (см,фиг.2 г),Этот импульс коммутирует напряже 20 ния на входе исследуемого аналогочастотного преобразователя, в результате чего изменяется вго выходная частота (см. Фиг. 2,а) .С выхода дифференцирующвй цепи 1225 продифференцированные импульсы (см.Фиг. 2 б) поступают через элемент И 13на первый счетчик импульсов 3 и черезэлемент И 14 на второй счетчик импульсов 4. Счетчик импульсов 3 счи тает только положительные импульсы.Счетчик импульсов 4 считает положительные и отрицательные импульсы.В исходном положении элемент И 13открыт по обоим входам, элемент И 1435 закрыт выходным сигналом счетчикаимпульсов 3.Дифференцированные импульсы с выхода дифференцированной цепи 13 поступают на счетчик импульсов 3, ко 40 торый просчитывает и положительныхимпульсов (например, и = 3), послечего запирает элемент И 13 и открывает элемент И 14, Первый отрицательный и положительный импульсы(см.фиг.2 л) регистрируются на счетчике импульсов 4, после чего счетчикимпульсов 4 запирает элемвнт И 14,С выхода счетчика импульсов 4на блок индикации б поступает импульс, длительность которого равна50 интервалу времени между отрицательным и положительным продифференцированными,импульсами (см.фиг.,л) .Указанный импульс имеет нормирован"ную амплитуду, которая преобразуется55 в блоке индикации б в импульсы пилообразного напряжения (см.фиг,2 м).Общая картина переходного процесса,регистрируемая блоком индикациипоказана на фиг. 3, гдв 1 - времяпереходного процесса.Первый цикл измерения заканчивается по окончании импульса 2 г (см.фиг. 2 г), по заднему фронту которогозапускается элемент задержки 5, генерирующий импульс 2 ж (см.фиг.2 ж).После этого счетчики импульсов 3 и 4 сбрасываются в исходное состояние и начинается обратный переходной процесс в исследуемом аналого-частотном преобразователе (см.фиг,2 а) .После установления на выходе ис следуемого аналого-частотного преобразователя начальной частоты й начинается следующий цикл измерения, который протекает аналогично. Однако в последующих циклах измерения изменяется длительность задающего импульса 2 в узла задания сдвига входного сигнала 2, Эта длительность изменяется циклически с дискретностью Г , в результате чего импульс 2 е (см.фиг.2 е) проходит весь участок переходного процесса, изменяя свою длительность (см.фиг.2)Расчет времени переходного процесса 1 в исследуемом аналого-частотном преобразователе производится по формуле:- п,где й й - нижняя и верхняя частоРты аналого-частотного преобразователя;Г - время, соответствующее величине дйскретного сдвига импульса скачкообразного изменения входного 30 воздействия;и - число пилообразных импульсов на участке (см.фиг.3). Формула изобретенияУстройство для измерения переходных процессов в аналого-частотных пре образователях, содержащее блок управления, первый выход которого соединен со входом блока задания входного сигнала, выход блока задания входного сигнала соединен с первой входной клеммой устройства, первый и второй счетчики импульсов, первые входыкоторых подключены соответственноко второму и третьему выходам блокауправления, первый выход первогосчетчика импульсов и выход второгосчетчика импульсов соединены соответственно с первым и вторым входамиблока управления, второй выход первого счетчика импульсов соединен стретьим входом блока управления, атакже элемент задержки и блок индикации, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности измерения переходных процессов, соизмеримых с периодом исследуемой частоты, в него дополнительно введенэлемент И, первый вход которогосоединен со второй входной клеммойустройства, второй вход элемента Исоединен через элемент задержкис выходом блока задания входного сиг"нала и со вторыми входами первогои второго счетчика импульсов, авыход элемента И соединен с четвертым входом блока управления, причемвыход второго счетчика импульсовсоединен со входом блока индикации.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 505127, кл. Н 03 К 13/20, 13,08,73.2, Авторское свидетельство СССР9 409147, кл, 0 01 В 28/02, 3103.72.696392 Составитель А. ФилипповТехпед З.файта Корректор В. Бу актор Н. Веселк Зак аэ 7086/ и о кая 5 Филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Прое 4Тираж 1073ЦНИИПИ Государственног по дзлам изобретений 3035 с Москвас 7(-35 с Рара