Способ измерения размаха периодического сигнала треугольной формы

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯХ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 873139(22) Заявлено 011279 (21) 2846341/18-21с присоединвкием заявки Ио -(51)М, КлЗ 6 01 Я 19/04 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗМАХА ПЕРИОДИЧЕСКОГО СИГНАЛА ТРЕУГОЛЬНОЙ ФОРМЫ2 Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть применено для контроля быстродействующих аналоговых поисковых систем.Известен способ измерения размаха сигнала, описанный на определении значений экстремальных точек методом автоматической компенсации 11.Недостатком данного способа является относительно низкое быстродействие,Наиболее близким к предложенному по технической сущности является спо-. соб измерения размаха сигнала, основанный на том, что запоминают значе-. ние верхней экстремальной точки из.- меряемого сигнала, изменяют значение опорного сигнала относительно запомненного значения верхней экстремальной точки, сравнивают его о измеряемым сигналом до тех пор, пока не будет достигнуа нижняя экстремальная точка, после чего по величине опорного уровня судят о размахе сигнала 21.Известный способ имеет тот недостаток, что его. быстродействие ограничивается необходимостью отслеживания измеряемого сигнала опорным уровнем, а точность снижается при измеренин размаха остроконечных сигналовза счет запаздывания.Целью изобретения является повышение быстродействия и точности измерения размаха периодического сигнала треугольной формы.Поставленная цель достигаетсятем, что в способе измерения размаха 10 периодического сигнала треугольнойформы, основанном на сравнении измеряемого сигнала с первым опорным сигналом, сравнивают измеряемый сигналсо вторым опорным сигналом, причем 15 уровни первого и второго опорных сигналов устанавливают в диапазоне изменения измеряемого сигнала, измеряютпериод повторения измеряемого сигнала и время его пребывания между уров нями первого и второго опорных сигналов в течение периода, при этом измерение времени пребывания измеряемого сигнала между уровнями опорныхсигналов синхронизируют с измерением 25 периода повторения измеряемого сигнала, а значение размаха измеряемогосигнала вычисляют как произведениеразности между уровнями первого и второго опорных сигналов на отношение 30 периода повторения измеряемого сигна10 15 20 30 35 50 55 60 65 ла к времени его пребывания междууровнями опорных сигналов.На фиг, 1 показан сигнал треугольной Формы и пересечение его с двумяуровнями опорных сигналов; на фиг.2 - схема устройства, реализующего данный способ; на фиг. 3 - временныа) диаграммы сигналов, присутствующихв различных. точках устройства,Для измерения размаха измеряемогосигнала необходимо (см. Фиг. 1) в течение его периода измерить время пребывания указанного сигнала междууровнями опорных сигналов и вычислить произведение разности междууровнями опорных сигналов на отношение период повторения измеряемогосигнала ко времени пребывания егомежду упомянутыми уровнями опорныхсигналов,Устройство, реализующее данныйспособ, содержит источник 1 сигналатреугольной формы, первый амплитудный селектор 2, первый формировательимпульсов 3, вычитающий блок 4, первый измеритель времени 5, источникб первого опорного сигнала, второйамплитудный селектор 7, второй формирователь импульсов 8, дифференцирующий элемент 9, третий формировательимпульсов 10, второй измеритель 11интервала, вычислительный блок 12,блок управления 13, источник 14 второго опорного сигнала, причем входыамплитудных селекторов 2 и 7 соединены с источником сигнала треугольнойФормы 1, выходы амплитудных селекторов 2 и 7 соединены через Формирователи импульсов 3 и,8 со входами вычитакщего блока 4, выход второго формирователя импульсов соединен со входом дифференцирующего элемента 9,выходы вычитающего блока 4 и Формирователя импульсов 10 соединены соответственно со входами измерителей ин тервалов времени 5 и 11, выход формирователя импульсов 10 соединен через блок управления 13 со входамиизмерителей интервалов времени 5 и11 и вычислительного блока 12, вторые входы амплитудных селекторов 2и 7. соединены соответственно с выходами источников опорных сигналов би 14, вычислительный блок 12 соединен с выходами измерителей интервалов времени 5 и 11,Устройство работает следующимобразом.ри увеличении измеряемого сигнала Э момент времени 4 (фиг. За) припревышении нм уровня второго опорного сигнала от источника 14 срабатывает амплитудный селектор 7 и выдаетсигнал на формирователь импульсов 8,который формирует прямоугольный импульс до тех пор, пока величина измеряемого сигнала на вВде амплитудного селектора 7 не станет меньшеуровня второго опорного сигнала от источника 14, т,е. до момента с 4, Импульс на выходе Формирователя 8 показан на фиг, Зв. При дальнейшем увеличении измеряемого сигнала в момент времени с (Фиг. За), когда будет превышен уровень первого опорного сигнала от источника б, срабатывает амплитудный селектор 2 и выдает сигнал на Формирователь импульсов 3, который формирует импульс до тех пор, пока измеряемый сигнал превышает уровень первого опорного сигнала от источника,б, т,е, до момента с . Импульс на выходе формирователя 3 показан на фиг. Зб. Вычитаютщий блок 4 формирует два импульса (фиг. Зг). Суммарная длительность этих импульсов равна времени нахождения измеряемого сигнала между уровнями опорных сигналов источников би 14. Эти импульсы поступают на первый вход измерителя интервалов времени 5. Импульсы с формирователя 8поступают также на дифференцирующийэлемент 9, который выделяет импульсы, соответствующие передним фронтам импульсов формирователя 8 (фиг. Зд). Импульсы с выхода дифференцирующего элемента 9 поступают на формирователь импульсов 10, который выдает на измеритель 11 интервалов времени импульс, соответствующий периоду измеряемого сигнала (фиг. Зе).,Этот импульс поступает также на блокуправления 13, который на время этого импульса разрешает работу измерителей интервалов времени 5 и 11. Поокончании этого импульса в измерителе интервала времени 5 формируетсякод, соответствующий отрезку времени,.равному времени пребывания измеряемого сигнала между уровнями опорных сигналов источников б и 14, ав измерителе 11 интервала временикод, соответствующий периоду измеряемого сигнала. В этот момент блокуправления 13 дает команду вычислительному блоку интервалов времени 5и 11 и вычислению размаха сигналатреугольной Формы в соответствии сформулой Ть 0 О+юьс + а сфгде ь 0 - размах измеряемого сигнала;Ьц, - разность между уровнямиопорных сигналов;Т - период измеряемого сигнала; Ьс 4.д - время пребывания измеряемого сигнала между уровнямиопорных сигналов,Указанное соотношение выполняется при любом расположении уровней опорных сигналов между экстремальными точками измеряемого сигнала. Период измеряемого сигнала может быть измерен на любом его уровне, например на уровне первого или второго опорного сигнала. Для повышения точности измерения следует устанавливать уровни опорных сигналов возможно ближе к экстремальным точкам измеряемого сигнала.Предложенный способ позволяет при 5 менять быстродействующие блоки формирования и измерения интервалов времени, тем самым снимаются ограничения на скорость изменения измеряемого сигнала. Кроме того,при применении изобретения повышается точность измерения, так как не требуется точного определения значений экстремальных точек сигнала в процессе измерения.15Формула изобретенияСпособ измерения размаха периодического сигнала треугольной формы, основанный на сравнении измеряемого щ сигнала с первым опорным сигналом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности измерения, сравнивают измеряемый сигнал со вторым опорным сигналом, причем уровни первого и второгоопорных сигналов устанавливают в диапазоне изменения измеряемого сигна"ла, измеряют период повторения измеряемого сигнала и время его пребывания между уровнями первого и второгоопорных сигналов в течение периода,при этом измерение времени пребывания измеряемого сигнала между уровнями опорных сигналов синхронизируютс измерением периода повторения измеряемого сигнала, а значение размаха измеряемого сигнала вычисляют какпроизведение разности между уровнями первого и второю опорных сигналов на отношение периода повторенияизмеряемого сигнала к времени пребы"вания его между уровнями опорных сигналов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Мирскйй Г.Л. Радиоэлектронныеизмерения, М., "Энергия", 1969,с. 254.2. Авторское свидетельство СССРР 428290, кл. С 01 й 19/04, 1969873139 ие,3 Составитель В,Костинактор П.Коссей Техред А,Бабинец Корректор Г.Решетник ное д. 4 4 Ул. Проектн илиал ППП "Пате г. Уж го Заказ 9025/70 Тираж 735 ВНИИПИ Государственно по делам изобретен 113039, Иосква, ЖПо комитета С н открытий ауюская наб