Измеритель импульсных сигналов

о и ".аа."."дн,и а ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоеетсиикСоциалистическикРеспублик 789811 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет да делам изобретений н открытий(53) УЛК 621. .31 7,7 (088.8) Дата опубликования описания 26.12.80(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОИ 1.Изобретение относится к электроизмеритепьной технике и может быть использовано, например, для измерения приращения потока магнитной индукции при перемагничивании сердечников иэ магнитомягких материалов,Известны измерители импульсных ситнапов, содержащие источники измеряемогои образцового сигнапсв, переключатель,выход которого подключен ко входу стротобированного. приемника, инвертор образцового сигнала, устройство сравнениясредних значений напряжения импульсныхсигналов и индикатора нули .1.Известное устройство широкополосное5и имеет большой динамический диапазонпо амплитуде, для уменьшения погрешности измерения измеряемого и образцовогосигналов, которые могут иметь различнуюформу и амплитуду,20Наиболее близким по технической сушнрсти к предлагаемому является устройство, содержащее регистратор, источникиизмеряемого и обрюцовою сигналов, вы 2ходы которых соединены с входами стробированного, приемника, вход источника измеряемого сигнала соединен с блоком управления, один иэ выходов которого связан с управляющим входом стробированною приемника, последовательно соединенною с избирательным усилителем и фазовым детектором 2.Недостатком этого устройства явпяет- ся большая погрешность измерения, возникающая иза того, что первая гармоника образцового сигнала с избирательного усилителя оказывается смещенной относительно первой гармоники измеряемого сигнала не точно на поппериода частоты следования сигналов, которая задается блоком управления, а смещение зависит от формы и длительность сигналов. Если длительность и форма измеряемого и образцового сигналов разная, но постоянная, то возникает систематическая составляющая погрешность измерения, Если форма и длительность сиг- налов произвольная во времени, то появляется случайная составляющая погрепносчи789811 3измерения вопьтсекундной площади импульсного сигнала.Бель изобретения - увеличение точнос.ти измерения вопьтсекундной площади импульсного сигнала.5Для достижения поставленной цели вустройство, содержащее регистратор, источники измеряемого и образцового сигналов, выходы которых соединены с входамистробированного приемника, вход источника измеряемого сигнала соединен с блокомуправления, один из входов которого связан с управляющим входом стробированного приемника, последовательно соединенного с избирательным усилителем и фазовым детектором, введен канал формирования длительности образцсаого сигнала,включенный между выходом источника измеряемого сигнала и входом источникаобразцового сигнала, состоящий иэ псследоватепьно соединенных избирательногоусилителя, выход которого так же соединен сфаэовым детектором, фазосдвигающей цепи, устройства формирования синусоидапьного напряжения в треугольное и 25компаратора, другой вход которого соединен с выходом фазового детектора, а выход соединен с регистратором и источником образцового сигнала.На чертеже представлена функционапьная схема устройства.Устровство состоит из источника измеряемого сигнала 1, источника образцовогосигнала 2, связанных со входами стробированного приемника 3 и последовательно .35соединенных избирательного усилителя 4 ии фазового детектора 5, Блок 6 управления подключен ко входу управления источника измеряемого сигнала 1 и стробирован,ного приемника З,Выход счетчика измеряемого сигнала 1 соединен через канал 7формирования длительности образцовогосигнала со входом управления источникаобразцового сигнала 2 и регистратором 8.Канап 7 формирования дпитепьности образцового сигнала состоит из последовательно включенных избирательного усилителя 9, также связанного с опорным входом фазового детектора 5, фазосдвигающейцепи 10 на -,., устройства 11 формирования сйнусоидапьного напряжения в треугольное и компаратора 12. Другой входкомпаратора 12 подключен к выходу фазового детектора 5. Устройство 11 формирования синусоидапьного напряжения в 55треугольное может быть выполнено, например, из двустороннего ограничителя1 3 и интегратора 14,4Иэмеритепь импульсных сигналса работает следующим образом.Источник измеряемого сигнала 1 периодически с частотой Я запускается блоком 6 управления. При этом с выхода источника 1 последовательность измеряемых сигналов поступает в канал 7 формирования длительности образцового сигнала, Избирательный усилитель 9 канала 7 из всех составляющих спектра усиливает только составляющую, имеющую частоту равную частоте повторения измеряемого сигнала, фаэосдвигающая цепь 10 задерживает поступивший синусоидапьный сигнал наЖ2 который ограничивается двусторонним ограничителем 13. Ограниченный сигнал поступает на вход интегратора 14, преобразующего этот сигнал в треугольный с нулевым средним значением, На компаратор 12 поступают два напряжения: треугольное с интегратора 14 и постоянное с фазового детектора 5. При превышении треугольного напряжения, напряжения с фазового детектора 5, компаратор 12 срабатывает на его выходе формируется прямоугольный импульс длительностью ,Овр 1 центр симметрии которого смещен относительно центра симметрии измерительного импульса точно на - . Сформированныйт2каналом 7 импульс подается на вход управления источника образцового сигнала.2. При этом источник 2 вырабатывает образцовый сигнал постоянной амплитуды равной Оокр и длительностью равной запускающему импульсу, то есть Совр .Таким образом на вход сгробированного приемника 3 поступает последовательность из измеряемых и образцовых импульсов. Стробированный приемник 3 открывается на время действия пюбого из импульсов блоком 6 управления, усиливает поспедоватепьйость сигналов и подает ее на избирательный усипитепь 4, резонансная частота которого совпадает с частс той измеряемых импульсов Я . Следовательно, избирательный усилитель 4 усиливает только компоненту с частотой ЙИзвестно, что. если измеряемый сит нап, описываемый функцией :. ( 6 ), и образцовый сигнал, описываемый функциейоир ( Ь ), сдвинуты относительно друг друга на - и их длительностьтсущественно меньше периода повторения Т сигнал на выходе избирательного усилителя 4 может быть записан в виде5 78 98 где К - коэффициент усиления стробированного приемника 3;К - коэффициент усиления избира.тельного усилителя 4;Г - длительность измеряемогосигнала;.С, - длительность образцового сигнала.Иэ,выражения (1) видно, что амплитуда сигнала частоты Я на выходе иэбира- о тельного усилителя 4 пропорциональна разности вольтсекундных площадей измерительного и образцового сигналов, а фаза определяет какие из площадей больше. Так как образцовый импульс имеет прямоугольную 15 форму, амплитудой О ор выражение (1) может быть записано2 /ГиъЦИ:КК,жа-о,т,)соевы 12)20Синусоидальный сигнал( 6 ) поступает на фазовый детектор 5, который вследствие того, что на его опорный вход 11 оступает сигнал той же частоты35 преобразует сигнал х ( + ) в постоянное напряжение О. Это напряжение в свою очередь изменяет уровень при котором треугольное напряжениес интегратора 14 сравнивается по величине с этим напряжением О д , при этом изменяется30 длительность ормирса анного импульса Г на выходе компаратора 12. Причем направление изменения длительности импульса выбрано таким, чтобы амплитуда ригнала( Ь ), поотупающего с из-З 5 рирательного усилителя 4, стремилась к ,нулю, Следовательно амплитуда выражения (2) так же стремится к нулю, тогда ольтсекундная площадь измеряемого сит кала оказывается пропорциональной дли ф тельности образцового импульса Ср и его амплитуде ООЬр то есть%е1 Ь) д 1 = р Оо (3) 45 о Илительйость образцового импульса измеряется регистратором 8, а по извес11 6ным амплитуде и длительности импульса определяется вольтсекундная площадь измеряемого сигнала.Таким образом, предлагаемое решение позволяет псюысить точность измерения, благодаря тому, что канал формирования длительности образцового сигнала позволяет точно разместить первые гармоники измеряемого и образцового сигнала относительно друг друга на - исключая2ошибку, возникающую от различной формы и длительности измеряемого и образцового сигналов.формул а изобретенияИзмеритель импульсных сигналов, содержащий регистратор, источники измеряемого и образцового сигналов, выходыкоторых соединены с входами стробированного приемника, вход источника измеряемого сигнала соединен с блоком управления, один из входов которого связан справляющим входом стробированного приемника, последовательно соединенного сизбирательным усилителем и фаэовым детектором, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности измерения, между выходом источника измеряемого сигнала и управляющим входом источника образцового сигнала введен каналформирования длительности образцовогосигнала, состоящий иэ последовательносоединенных избирательного усилителя,выход которого так же соединен с фазовым детектором, фазосдвигающей цепи,устройств а формиров ания синусоидальногонапряжения в треугольное и компаратора,другой вход которого соединен с выходомфазового детектора, а выход соединен срегистратором и источником образцовогосигнала,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 513320, кл, б 01 К 19/04, 1974.2. Авторское свидетельство СССР/ с789811 остааитель ф. ехред М.Петко адски Редактор М. Габуд 1019 нного ний и 5 Рву Подписноеомитета СССРоткрытийшская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент, г. акаэ 9028/41 НИИ по 3035Тира И Государс лам изобр Москва, Ж