Стробоскопический цифровой измеритель

(53) 621,317, 791 (56) 1.Авторское В 186559, кл, С 02. Авторское сУ 292172, кл. С 0 (прототип),088,8)видетельство СССк 27/02, 1968.петельство СССР3 3/00, 1971 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ АНИЕ ИЗОБР ОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВ(54)(57) СТРОБОСКОПИЧЕСКИЙ ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ, содержащий стробоскопический преобразователь, задающий генератор, связанный своим выходом с одним входом измерителя, вычислительный блок с блоком индикации, преобразователь код-временной интервал и подключенный к нему фор - мирователь строб-импульсов, первый выход которого подключен к стробирующему входу стробоскопическогофпреобразователя, и цифроаналоговый преобразователь, о т л и.ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен трехвходовым коммутатором, аттенюатором, образцовым цифроаналоговым преобразователем, блоком связи, ,соединенным своим выходом и первым .входом с вычислительным блоком, рас,801086392 пределителем, кодовыи вход которого соединен с блоком связи, второй вход которого подключен к выходу стробоскопического преобразова-,теля, а синхрониэирующий входраспределителя соединен с вторымвыходом формирователя стробимпульсов, управляемым масштабным преобразователем, выход которого соединен с компенсационным входом стробоскопического преобразователя, егоаналоговый вход соединен с выходомцифроаналогового преобразователя,а кодовый - с первым выходом распределителя, второй выход которогоподключен к управляющему входуцифроаналогового преобразователя,его третий выход - к кодовому входупреобразователя код-временной интервал, синхрониэирующий вход которого соединен с выходом задающегогенератора, четвертый - к управляющему входу образцового цифроаналогового преобразователя, а пятыйк управляющему входу трехвходовогокоммутатора, выход которого через аттенюатор соединен с измерительным входом стробоскопического преобразователя, а его тривхода подключены соответственно квыходам образцового цифроаналогового преобразователя, задающегогенератора и к другому входу из- мерителя108639Изобретение относится к радио- измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров сигналов и цепей.Известен стробоскопический авто- компенсационный измеритель, содержащий генератор стробирующих импульсов,стробируемый смеситель, схему измерения и регистрации, в которой для повышения точности исполь зуются два канала измерения, а для расширения полосы пропускания стробируемый смеситель выполнен на туннельном диоде 1,Недостаток этого устройства - 15 низкая точность измерения.Наиболее близким по технической сущности к предложенному являетсястробоскопический цифровой измеритель сигналов, содержащий стробоскопический блок со смесителем,усилителем-расширителем, формирователем стробируемых импульсов, схемой сравнения, генератором быстройпилообразной развертки, нуль-органи два цифроаналоговых преобразователя, а также цифровой вычислительный блок отработки компенсационныхнапряжений, выполняющий функцииотработки компенсационного напряжения и выдачи кода для управлениязадержкой стробирующих импульсов,коммутации кодов двух разнесенныхво времени каналов, вычисления разности кодов, отрабатываемых двумяканалами, усреднения результатовизмерений2 ,Известный стробоскопическийцифровой измеритель имеет ограниченный диапазон измерений и характеризуется недостаточно высокойточностью измерения, так как статическая характеристика преобразования реальных измерительных устройств такого типа в общем случаене может быть описанной с помощьюлинейного закона и изменяется вовремени,Цель изобретения - повышениеточности измерения.Поставленная цель достигаетсятем, что стробоскопический цифровой измеритель, содержащий стробоскопический преобразователь, задающий генератор, связанный своимвыходом с одним входом измерителя,вычислительный блок с блоком индикации, преобразователь код-временнойинтервал и подключенный к нему О53050 формирователь строб-импульсов, первый выход которого подключен к стробирующему входу стробоскопического преобразователя,и цифроаналоговый преобразователь, снабжен управляемым трехвходовым коммутатором, аттенюатором, образцовым цифроаналоговым преобразователем, блоком связи, соединенным своим выходом и первым входом с вычислительным блоком, распределителем, кодовый вход которого соединен с блоком связи, второй вход которого подключен к выходу стробоскопического преобразователя, а синхронизирующий вход распределителя соединен с вторым выходом формирователя стробимпульсов, управляемым масштабным преобразователем, выход которого соединен с компенсационным входом стробоскопического преобразователя, его аналоговый вход соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, а кодовый с первым выходом распределителя, второй выход которого подключен к управляющему входу цифроаналогового преоб-. разователя, его третий выход - к кодовому входу преобразователя код-временной интервал, синхронизирующий вход которого соединен с выходом задающего генератора, четвертый - к управляющему входу образцового цифроаналогового преобразователя, а пятый - к управляющему входу трехвходового коммутатора, выход которого через аттенюатор соединен с измерительным входом стробоскопического преобразователя, а его три входа подключены соответственно к выходам образцового цифроаналогового преобразователя, задающего генератора и к другому входу измерителя.На чертеже приведена структурная электрическая схема стробоскопического цифрового измерителя. Устройство состоит из задающего генератора 1, исследуемого объекта 2, коммутатора 3, аттенюатора 4, стробоскопического преобразователя 5, формирователя 6 стробирующих импульсов, преобразователя 7 код-временной интервал, распределителя 8, блока 9 связи, образцового цифроаналогового преобразователя 10, цифроаналогового преобразователя 11, управляемого масштабного преобразователя 12, вычислительного блока с блоком 13 индикации.гдег 61 н 1 Р, 11,.) 108631 И, 1- число, содержащеесяг в 11+ фв регистре Р Ы,на (1.+1)-ом шаге компенсации; Р И ,1 - число, содержащееся в регистре Р Иг вна 1-ом шаге компенсации;число, содержащеесяв регистре РГ 11 10на (1+1)-ом шагекомпенсации;число, содержащеесяв регистре РГИОна -ом шаге компенсации;число шагов анализа до тех пор, пока не станет выполняться соотношение (1). В регистре Р, И о при этом содержится число М, а в регистре Р И - число М . ПроГ ъ щ цессор вычислительного блока вычисляет соотношениеоЕо- М 1 4 с, - М сЕсли соотношения (2) выполняются, то это означает, что статический коэффициент преобразования измерителя равен номинальному значению, тогда в качестве результата измерения текущего мгновенного значения применяется вычисляемая процессором разность 11окончания компенса 30 ции .Приведенные соотношения означают, что если компенсация произошла, то в среднем за и шагов анализа (вычитаний предыдущего результата измерения из данного) число, пропорциональное мгновенному значению, 25 не изменится более чем на единицу. После окончания компенсации мгновенных значений исследуемого сигнала (в РГ И содержится Ьо, воРГМ - Ещ) из вычислительного блока через устройство связи поступает код команды, который через распределитель проходит на управляющий вход коммутатора, в результате чего на вход аттенюатора поступает сигнал с выхода образцового цифроаналогового преобразователя и начинается процесс компенсации калибровочных значений. На вход образцового цифроаналогового преобраэо 40 вателя поочередно через время, кратное периоду повторения исследуемого сигнала, поступают коды чисел Ьо и Е,п из регистров Р И и РГИ (причем ход иэ РИ проходит синхронно с нечетными, а код из РГБ о - четныЯ 5 ми стробирующими импульсами), в которые после окончания компенсации мгновенных значений исследуемого сигнала заносится информация из РГ И а и РГ И , соответственно. Компен 50 сация калибровочных значений производится аналогично компенсации мгновенных значений исследуемого сигнала добавлением результата сравнения стробоскопического преобразователя в регистре РГНФ и Р И с поочередной передачей их содержимого на вход цифроаналогового преобразователят 1" га 1 аЗначение И Г индицируется входящим в вычислительный блок блоком индикации, а на вход преобразователя код-временной интервал поступает код следующего временного сдвига, и начинается новый цикл измерения мгновенного значения исследуемого сигнала.Если соотношения (2) не выполняются, то в зависимости от знака разностей (1,- Мр) и (1,; М,)в регистры Р П и РГПГП добавляется - 1, если разность больше нуля, и +1, если разность меньше нуля. Код числа, содержащегося в РП, подается на управляющий вход управляемого масштабного преобразователя синхронно с четными стробирующими импульсами, а код числа, содержащегося в РП , подается на управляющий вход управляемого масштабного преобразователя синхронно с нечетнымц стробирующими импульсами, Коммутатор в соответствии с программой измерений по команде иэ вычислительного блока подключает через аттенюатор, используемый для улучшения условий согласования измерительного тракта, расширения динамического диапазона стробоскопического цифрового измерителя и уменьшения его влияния на исследуемый объект, выход задающего генератора на измерительный вход стробоскопического преобразователя. При этом начинается компенсация мгновенных значений х и х, с измененным коэффициентом преобразования.Результаты компенсации (1, Е ,) подаются на вход образцового цифГ7 1086392 Корректор А. Гриценко Редактор Л.Повхан Техред С.Мигунова Заказ 3152 Тираж 711ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Подписное Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 роаналогового преобразователя, выходкоторого по команде из вычислительного блока после окончания компенсации подключается коммутатором ковходу аттенюатора. Начинается процесс компенсации калибровочных значений М и М 1 , после которого вычисляются разности (2), изменяютсясодержимые Р. Пи Р П, весь циклповторяетея снова до тех пор,пока не ста нут выполняться соотношения (2) . При определении свойств исследуемого объекта, например четырехполюсника, с помощью стробоскопического цифрового измерителя в запоминающее устройство вычислительного блока вводятся массивы мгновенных значений сигналов на его входе и выходе, измеренные в соответствии с изложенным, затем по программе обработки определяются его метрологические характеристики.