Цифровой измеритель параметров одиночных электрических импульсов

Союз Советскиа Соцналнстнчесмнк Республик(51)М. Кл.з С 01 В 13/02 Государственный оиитет СССР по делан изобретений и открытий(54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ ОДИНОЧНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВ Изобретение относится к электро- измерительной технике и может быть использовано для измерения амплитудных и временных параметров импульсов и их формы в широком диапазоне длительностей и частот повторения.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является циф ровой измеритель параметров одиночного электрического импульса, содержащий стробоскопический блок выборки мгновенных значений исследуемого сигнала, выходы которого соединены с входами расширителей импульсов по длительности, выходами подключенных 15 к входу коммутатора, выход которого связан с входом блока цифровых индикаторов 11,Недостатком этого устройства является ограниченность функциональ ных возможностей, так как оно не обеспечивает цифрового измерения амплитудных и временных параметров импульсов и их формы, характеризуется сложной конструкцией, 25Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.Цель достигается тем, что цифровой измеритель. параметров одиночных электрических импульсов, содержа щий блок выборки мгновенных значений исследуемого сигнала, коммутатори блок цифровых индикаторов, причемблок выборки включает генераторстробимпульсов, рециркулятор и линейный ключ, выход которого соединен со вторым входом генераторастробимпульсов, первый вход - с выходом генератора стробимпульсов, авторой вход - с выходом рециркулятора, вход которого подключен к шинеисследуемого сигнала и первому входугенератора стробимпульсов, снабженамплитудно-цифровым преобразователем,блоком запоминающих элементов, блоком микропроцессоров и микропроцессорным блоком управления, включающимгенератОр опросных импульсов, микропроцессор и формирователь стопимпульсов, вход которого связан с индикаторным выходом микропроцессора, авыход - с установочнЫм входом генератора опросных импульсов, запускающий вход которого соединен с шинойсигнала опроса, а выход - с управляющими входами микропроцессора и блока микропроцессоров и вторым входакоммутатора, выход которого подключен ко входу блока запоминающих элементов, а первый вход - к выходу ам 898330) Тэ- этэ гдечоТэ 1 -длительнОсть исследуемогоимпульса по нулевому уровню;период следования стробирующих импульсов;задержка исследуемого импульса в рециркуляторе 3за время Т 9 . ЙТэ = ТЭ - ТЭ )О,Амплитуда импульсов на выходе ключа 4 равна мгновенному значению напряжения исследуемого импульса в точке стробирования, а длительность длительности стробирующих импульсов .генератора 2.Число сделанных выборок мгновенных значений напряжений регистрируется микропроцессором 12 блока 10 управления. На информационном выходе микропроцессора 12 формируется числовой код, значение которого соответствует длительности исследуемого импульса по нулевому уровню=(и)ьТч -. эАмплитуды импульсов, формируемых на выходе ключа 4 преобразуются,с помощью амплитудно-цифрового преобразователя 5 в цифровые коды, которые через коммутатор 6 подаются в блок 7 запоминающих элементов и записываются в,его ячейки памяти. Инфорплитудно-цифрового преобразователя, вход которого связан с выходом линейного ключа и информационным входом микропроцессора, информационным выходом соединенного со вторым информационным входом блока микропроцессоров, выход которого подключен ко входу блока цифровых индикаторов, а первый информационный вход - к выходу блока запоминающих элементов.На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства.Устройство состоит из блока 1 выборки мгновенных значений исследуемого сигнала, включающего генератор 2 стробимпульсов, рециркулятор 3 илинейный ключ 4, амплитудно-цифрового преобразователя 5, коммутатора б, блока 7 запоминающих элементов, блока 8 микропроцессоров, блока 9 цифровых индикаторов и микропроцессорного блока 10 управления, включающего генератор 11 опросных импульсов, микропроцессор 12 и формирователь 13 стопимпульсов.Устройство работает следующим образом.Исследуемый импульс подается на вход рециркулятора 3 и первый вход генератора 2 стробимпульсов. На выходе ключа 4 формируется пачка импульсов, число которых определяется из отношения60 65 цательном - узлом вычисления длительности среза.Алгоритм вычисления временных параметровуф,Тчь, аналогичен вычислению Счо, т.е.-- (п "1).ЬТз,где п - число опросных импульсов, под,мация о мгновенных значениях напря"жений выборок в блоке 7 запоминающихэлементов сохраняется до поступления опросных импульсов,По сигналу Опрос запускаетсягенератоР 11 опросных импульсовИмпульсы с выхода генератора 11 опросных импульсов с периодом Тэ Т,поступают на управляющий вход микропроцессора 12 и последовательноуменьшают записанное в нем число идо нуля.Когда код на индикаторном выходемикропроцессора 12 становится равным нулю, формирователь 13 стопимпульсов, подключенный к этому выхо 15 ду; вырабатывает сигнал, с помощьюкоторого генератор 11 опросных импульсов устанавливается в исходное состояние.Опросные импульсы с выхода генера 20 тора 11 поступают на управляющийвход (вход разрешения приема информации) блока 8.микропроцессоров ина второй вход коммутатора б.Под действием опросных импульсовкоды мгновенных значений напряженийс выхода блока 7 запоминающих элементов подаются на первый информационный вход блока 8 микропроцессоровв той последовательности, в которойони записывались с выхода амплитудно-цифрового преобразователя 5 вблок 7 запоминающих элементов,Блок 8 микропроцессоров вычисляет амплитудные и временные параметРы исследУемых импУльсов 74 тч, ГГ, О аО, где - длительностьфрон та; Т ч- длительность вершины;ьс - длительность среза;- длительность импульса по половинному уровнюамплитуды; о - амплитуда;дО, - спад40 амплитуды к концу вершины импульса.По совокупности отношений этихпараметров блок 8 вычисляет форму импульсов. Для этого в блоке 8 микропроцессоров определяется знак произ 45 водной (приращений) последовательности поступающих кодов. Положительному значению производной соответствует фронт сигнала, отрицательномусрез, а нулевому (или близкому к нулю) - вершина (амплитуда и спад амплитуды) .При положительном значении производной опросные импульсы, поступающие на блок 8 микропроцессоров, подсчитываются в нем узлом вычислениядлительности фронта, при значениипроизводной, близком к нулю (нулевомзначении) опросные импульсы подсчитывамтся узлом вычисления длительности вершины импульса, а при отри898330 1Составитель В. ЛившицТехред Ж. Кастелевич Корректор М. Коста Редактор М. Циткина Тираж 718 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5