Устройство для регулирования коэффициента передачи измерительного канала

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ КОЗ ПЕРЕДАЧИ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО КАН НТА 10 сое кри харакрегулиности регулирова Для достижени устройство для р циента передачи содержащее блокия. поставленной цел гулирования коэффв ьного выход меритадержк тоИзобретение относится к измеритель ной технике и может использоваться в системах сбора и обработки экспериментальных данных при преобразовании сигнала, изменяющегося в широком амплитудном диапазоне, например, при вибрационных и.ударных испытаниях.Известно устройство для регулирова ния коэффициента передачи измерительного канала, содержащее блок задержки, выход которого подключен ко входу усилителя, другой вход которогодинен с выходом амплитудного дисминатора, и ключ 11.Однако известное устройство теризуется невысокой точностью рования коэффициента передачи.Цель изобретения - повышение точрого подключен ко входу усилителя.другой вход которого соединен с выходом амппитудного дискриминатора, иключ, введены выпрямитель, пиковыйдетектор, блок формирования, стробирующего импульса, компаратор, первый ивторой запоминающие элементы и блоксинхронизации, при этом вход выпрямителя объединен со входом блока задержки, выход выпрямителя подключен ковходу пикового детектора, входу ключаи входу первогозапоминающего элемента, выход которого подключен ко входукомпаратора и входу второго запоминающего элемента, другой вход которогосоединен с выходом блока синхронизации, другой выход которого подключенко второму входу первого запоминающего элемента, выход компаратора, другой вход которого соединен с выходомвторого запоминающего элемента,черезблок формирования стробирующего импульса подключен к другому входу ключа, выход которого, объединенный с8862выходом пикового детектора, подключенко входу амплитудного дискриминатора.На фиг, 1 представлена структурнаяэлектрическая схема предлагаемогоустройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.Устройство содержит блок 1 задержки, усилитель 2, выпрямитель 3, пиковый детектор 4, амплитудный дискриминатор 5, ключ 6, блок 7 формирования 16стробирующего импульса, компаратор 8,запоминающие элементы 9, 10 и блок 11синхронизации,Предлагаемое устройство работаетследующим образом,Рассмотрим работу устройства напримере конкретного сигнала, характер-ный вид которого приведен на фиг. 2 а.Выпрямитель 3 осуществляет выпрямпениеЯвходного сигнала и на его выходе он щимеет вид Цвыпр. (Фиг. 2 б) .На интервале времени (йо, С,) навыходе выпрямителя 3 присутствует нулевой сигнал, который одновременно поступает на входы пикового детектора 4, уключа 6 и запоминающего элемента 9.В соответствии с этим сигнал на выходепикового детектора 4, а следовательно,и на входе амплитудного дискриминатора 5 также равен нулю.на данном интер- зевале времени. При этом на выходе амплитудного дискриминатора 5 сформировансигнал, соответствующий максимальному.коэффициенту передачи усилителя 2.В запоминающий элемент 9 сигнал свыхода выпрямителя 3 заносится только при поступлении тактового импульсас выхода блока 11 синхронизации навход управления запоминающего элемента 9, который выполняет функцию дискретизатора сигнала Оыр . Запоминающий элемент 10 работает аналогичнымобразом, воспринимая информацию с выхода запоминающего элемента 9 толькопри поступлении на его вход управле 4ния тактового импульса с выхода блока11.синхронизации. Блок 11 синхронизации формирует тактовые импульсы, частота повторенияИ которых значительно превышает частоту наиболее высокочастотной гармоники в спектре. входного сигнала; Причем тактовые импульсы на входы управления запоминающих элементов 9 и 10 поступают поочередно, т. е. в первом такте информация заносится с выхода выпрямителя 3 в запоминающий элемент 9, а в . следующем такте эта информация с выхо 70 4да запоминающего элемента 9 переносится .в запоминающий элемент 1 О. Таким образом, периодически происходит запоминание значения амплитуды входного сигнала взапоминающем элементе 9 и его последовательный сдвиг в запоминающий элемент 10.На интервале времени (1,1,) на выходе запоминающих элементов 9 и 10 присутствует нулевой сигнал, так как сигнал 0 ьыпр; имеет нулевую величину. Поэтому на входы компаратора 8 поступает нулевой сигнал. Однако за счет начального смещения по входу компаратор 8 находится в исходном состоянии и на его выходе присутствует нулевой потенциал, который поступает на вход блока 7 формирования стробирующего импульса, причем на выходе его также присутствует нулевой потенциал, засчет которого ключ. 6 находится в закрытом состоянии.С поступлением в момент времени с выхода выпрямителя 3 первой полуводны сигнала .Оыпр,происходит заряд пикового детектора 4 до величины, равной максимуму этой полуволны, Одновременно с этим сигнал Оыр.с выхода выпрямителя 3, как было показано выше, поступает на вход запоминающего элемента 9. заносится в него в виде дискретных значений амплитуды и продвигается в запоминакиций элемент 10 в соответствии с поступлением тактовых импульсов с выхода блока 11 синхронизации. Очевидно, что при возрастании сигнала на выходе запоминающего элемента 9 величина сигнала всегда больше, чем величина сигнала на выходе запоминающего элемента 10, следовательно, срабатывания компаратора 8 не происходит и на его выходе сохраняется исходный потенциал.В момент времени й , когда сигнал "выпр достигнув максимума, начинает убывать, на выходе запоминающего элемента 9 величина сигнала становитсяменьше, чем величина сигнала на выходе запоминающего элемента 1 О. При этом компаратор .8 срабатывает и на его выходе формируется положительный перенад напряжения, по которому на выходе блока формирования стробирующего импульса 7 формируется строб- импульс малой длительности (фиг. 2) и поступает на вход управления ключа 6, На время действия стробимпульса ключ 6 открывается, шунтируя при этом выход пикового детектора 4 с его вхоФормула изобретения 5 8862дом и обеспечивает снижение сигналана выходе пикового детектора 4 до величины сигнала на его входе. Однаков момент времени Ф величины сигналовна входе и выходе пикового детектора З4 практически одинаковы, т. е. величина сигнала на его выходе остаетсянеизменной.По окончании действия стробимпульса с выхода блока формирования строби фруюшего импульса,7 ключ 6 закрывается.Очевидно, что чем выше частота тактовых импульсов блока синхронизации 11,тем точнее к моменту времени 1 (пола 2жительного экстремума) формируется 15стробимпульс,В момент времени перехода сигналомО выпр, точки отрицательного экстремумана выходе запоминающего элемента 3величина сигнала вновь становится 20больше, чем величина сигнала на выходе запоминающего. элемента 1 О. Компаратор 8 срабатывает, формируя насвоем выходе отрицательный перепаднапряжения. Однако в этом случае фор- Имирования стробимпульса не происходит,ключ 6 остается закрытым и величинанапряжения на выходе пикового детектора 4 не изменяется,Далее с поступлением с выхода вы- Зфпрямителя 3 очередных полуволн сигнала (кривая О выдр на фиг. 2 б) устройство работает аналогичным образом. Вмомент времени й величина напряженияна выходе пикового детектора 4 (кривая зО я 9. на фиг. 26)превышает пороговыйуровень О п 0 р амплитудного дискриминатора 5. При этом на выходе амплитудного дискриминатора 5 Формируется новыйсигнал, по которому усилитель 2 переключается на более низкий коэффициентпередачи.В момент времени й, когда амплитуда очередной полуволны сигнала Оьыпстановится меньше, чем амплитуда предыдущеф, полуволны, вновь срабатываеткомпаратор 8, блок Формирования стробирующего импульса 7 Формирует очередной стробимпульс, по которому ключ 6шунтирует пиковый детектор 4, Приэтом происходит быстрый разряд напряжения на выходе пикового детектора 4через малое выходное сопротивление выпрямителя 3 до величины, равной максимуму полуволн сигнала О выпр в момент5времени йз (фиг. 26), Аналогичным, образом через ключ 6 происходит разряднапряжения на выходе пикового детектора 4 в момент времени 1 в. В этот мо 70 Ьмент времени сигнал Оп вновь становится меньше уровня Опор, (фиг. 26),т. е, на выходе амплитудного дискрими.натора 5 формируется сигнал, по которому усилитель 2 вновь переключаетсяна более высокий коэффициент передачи.Таким образом, на интервале времени (С, 1) всоответствии с характером входного сигнала устройство рабо-.тает с пониженным коэффициентом пере-,дачи, Далее устройство аналогичнымобразом функционирует на интервалевремени (1 й ), переключаясь на пониженный коэффйциент передачи, но ужедля более высокочастотного процесса(фиг. 2) .Заметим, что в моменты времени йи С 7 осуществляется безынерционноепереключение устройства на более низкий коэффициент передачи, а в моменты.времени 1 а и 1 з осуществляетсяинерционное обратное переключениеустройства на более высокий коэффициент передачи (фиг. 2 Г),Время инерционной задержки обратного переключения адаптивно изменяется с изменением частотных свойстввходного сигнала. При этом величинаинерционной задержки обратного переключения (т. е. время работы с заниженным коэффициентом передачи) не превышает длительности полупериода входного сигнала.Применение предлагаемого устройствапозволяет заметно повысить точностьрегулирования коэффициента передачиэа, счет адаптивного изменения времениинерционной задержки в соответствиис параметрами входного сигнала. В результате погрешность измерения сигналов, изменяющихся в широком. динамическом диапазоне, удается снизить в2-3 раза. Устройство для регулирования коэффициента передачи измерительного канала, содержащее блок задержки, выход которого подключен ко входу усилителя, другой вход которого соединен с выходом амплитудного дискриминатора, и ключ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования, в него введены выпрямитель, пиковый детектор, блок Формирования стробирующего импульса, компаратор, первый и второй запоминающие элементы и блок синхронизации, при этомвход выпрямителя объединен со входомблока задержки, выход выпрямителяподключен ко входу пикового детектора,входу ключа и входу первого запоминающего элемента, выход которого подключен ко входу компаратора и входувторого запоминающего элемента, другой вход которого соединен с выходомблока синхронизации, другой выход ко Еторого подключен ко второму входу первого запоминающего элемента, выходкомпаратора, другой вход которого соединен с выходом второго запоминающегоэлемента, через блок формированиястробирующего импульса подключен к. другому входу ключа, выход которого; объединенный с выходом пикового детектора, подключен ко входу амплитудногодискриминатора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 477441, кл. С 08 С 19/02, 1975886270 а) ставитель Л. Казаковахред Р.Олиян Корректор С. Щоиа Редактор Л, Пчелинс Те Заказ 10572/ нт", г. Ужгород, ул. Проектная,ап П Тираж 701Подписное ВНИИПИ Государственного коиитета СССР по делам изобретений й открытий 3035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5