103742

СССР М С 01 ЭЗ:1 ": СА К АВ ИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Т СВИДЕТ Лейхтер СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДЫ ИМПУЛЬС аявлено 8 мая 1950 г. за417574 заявки441776/ЛИзвестны и широко применяются импульсные вольтметры, представ ляющие собой последовательно соединенные детектор и конденсатор, к которому подключается или электростатический вольтметр, или ламповый вольтметр с большим входным сопротивлением.Известно также, что эти импульсные вольтметры критичны к частоте повторения и длительности исследуемых импульсов,Для того чтобы погрешность, обусловленная изменением частоты следования импульсов, не превышала 10 - 15%, нужно, чтобы конденсатор был шунтирован сопротивлением порядка сотен мегом. При сопротивлении порядка нескольких тысяч мегом эта погрешность может быть снижена примерно до 5 - 10%,Столь высокие требования, предъявляемые к сопротивлению, шунтирующему зарядный конденсатор, значительно усложняют конструкцию прибора и делают его практически пригодным для работы только в лабораторных условиях.Другим весьма существенным недостатком импульсных вольтметров этого типа является их чрезвычайная чувствительность ко всякого рода наводкам, что объясняется электро- метрическим режимом измерительГостехнику СССР с присосединснисмт 20 января 1951 г. ной схемы, подключенной к конденсатору.С целью устранения зависимости показаний измерительного прибора от частоты и длительности импульсов прн сравнительно низком значении сопротивления, шунтирующего зарядный конденсатор, предлагается для измерения амплитуды импульсов использовать в качестве измерительного прибора логометр, на одну обмотку которого подается напряжение, пропорциональное амплитуде измеряемого импульса, а на другую обмотку - то же напряжение после каскада ограничения, Этот жс способ может быть применен для измерения мощности импульсов.Особенностью способа является также возможность, получения отсчета, пе зависящего от фронта импульсов, что достигается заданием в ограничительном каскаде определенного уровня отсечки. Это особенно существенно для измерения мощности.Иа фнг. 1 и 2 представлены два варианта схемы импульсного вольтметра для измерсш.я импульсных напряжений по предлагаемому способу; на фиг. 3 и 4 - два варианта схемы импульсного ваттметра; фиг.5 - 7 поясняют зпса цен не задания опОчевидно, что среднее значение тока, протекающего через эту обмо- ку логометра, будет равнот1, Р - с Й,огде Г - частота посылок исследуемых импульсов;Уд - мгновенное значение напряжения на нагрузке детектора;УдКд 1 где Кд - коэффициент передачи напояжения детектора;У в мгновенное значение огибаюцей радиоимпульса.тОтсюда: 1 - = -- Кд Усй. Р Из фиг. 5 видно, что значение интеграла равно площади трапеции, высотой которой является амплитуда продетектирова нного импульса Кд У, а основаниями - длительности исследуемого импульса в его основании и вершине. С учетом этого можно выразить значение тока:1 д 1 т (1 )РСогласно фиг. 3, напряжение с выхода детектора Л поступает через сопротивление Р 2 на сетку ограничителя Лз, в цепь которого включена обмотка П логометра. Смещение на ограничитель подобрано такой величины, чтобы в нормальном состоянии лампа ограннчитеая Л: была заперта,При возбуждении ограничителя Лз импульсами с детектора Л, в анодной цепи формируются практически прямоугольнье импульсы.Ограничение происходит за счет сеточных токов, Так как импульсы органичителя имеют практически прямоугольную форму, то среднее значение тока 1, протекающего по обмотке П логометра, можно определить по формуле:где 1 - амплитуда тока ограничителя;-., - длительность импульса ограничителя. Так как в схеме по фиг. 3 возбуждение ограничителя осуществляетсяоснованием исследуемого импульса,то длительность импульса-ограничителя оказывается равной основаниюисследуемого импульса, т, е.Таким образом: 1, =- 1,Р-.,В случае, если возбуждение ограничителя будет осуществляться средней частью исследуемого импульсана некотором уровне У, то, как видно из фиг. 6, длительность импульсаограничителя будет-. -- -, (1 - 21. ф,где У - уровень импульса, на котором происходит возбуждение ограничительного каскада.В этом случае среднее значениетока, протекающего через обмоткуУ логометра, будет:1., - 1 Е-. (12 Ь;Показангя з. логометра пропорциональны отношению токов протекающих через его обмотки, т. е.Р.Кдт, 97. - (3I, Г/-. (1 - 2 У с)КЗК дУт - , фг,я- "й)Из этого выражения следует, чтопоказания логометра пропорциональны амплитуде исследуемых импульсов и не зависят от длительности и частоты посылок импульсов.Зависимость от длительности фронтов исследуемых импульсов учитывается коэффце томТак как шкала логометра должнабыть проградуирована в значенияхмощности исследуемых импульсов,то с учетом этого показания ваттметра будут иметь следующую зависимость от амплитуды импульса и коэффициентатного значения погрешности измерения за счет изменения длительности фронта импугьса.Принцип возбуждения ограничителя на заданном уровне заклгочается в том, что во время действий исследуемого импульса на ограничитель подается дополнительное запирающее смещение такой величины, при которой ограничитель откроется только тогда, когда напряжешле, возбуждающее ограничитель, достигнет величины заданного уровня импульса. Импульс тока будет существовать в ограничителе лишь в течение того времени, пока возбуждающий импульс будет больше дополнительного отрицательного смещения.Таким образом длительность импульса оказывается равной длительности исследуемого импульса на заданном уровне.Этот принцип получения ограничения на заданном уровне импульса поясняется фиг, 7.Рабочая точка выбрана на нижнем сгибе характеристики лампы, на сетку лампы подается отрицательный импульс (дополнительное смещение) длительностью, большей исследуемого импульса, и амплитудой, равной УК где г.г амплитуда исследуемого импульса, возбуждающего усилитель. Этот отрицательный имггульс запирает лампу. С некоторой задержкой на сетку ограничителя поступает исследуемый импульс. Лампа ограничителя открывается лишь тогда, когда напряжение исследуемого импульса сравняется с амплитудой запирающего импульса. Так как амплитуда запирающего импульса составляет УК то в ограничителе будет существовать импульс длительностью, определяемои уровнем У, т. е. -,".(1 - 2 г.,гз,Для получения этого запирающего импульса служит схема, показанная на фиг. 4,Согласно этой схеме, детектор 7. имеет примерно такую же постоянную времени заряда, как и детектор Ль однако постоянная времени разряда у него берется гораздо большей с тем, чтобы весьма значительно растянуть его задний фронт.г 1 асть этого импульса соответствующая заданному уровню У, через катодпый повторитель Л 4 подается полояительным полюсом на катод ограничителя Лз. Таким образом ограничитель получает нужное запирающее смещение, Импульс с детектора Л, поступает на сетку ограничителя через искусственную линию ИЛ с временем задерякИ=0,2 - , +0,5 яксек.Постоянная времени сопротивления утечки детектора Лг берется такой, чтобы за время, равное 1, конденсатор С разрядился на несколько процентов.Нужныйл уровень импульса определяется голожеггием ползунка на сопротивлении Рг Таким образом очевидно, что на катоде ограничителя Лз будет существовать запирающий импульс с амплитудой, равной требуемому уровню, при любых значения мощности исследуемых импульсов, и длитслыюсть этого запирающего импульса будет перекрывать длительность исследуемых импульсов.Описанным ваттметром можно измерять импульсную мощность в пределах от сотен ватт до сотен и тысяч киловатт, только в последнем случае напряжение на детекторы Л, и Л. нужно подавать с части нагрузки. Предмет изобретения1. Способ измерения амплитуды импульсов, отличающийся тем, что, с целью устранения зависимости показаний измерительного прибора от частоты и длительности импульсов, в качестве измерительного приоора применяют логометр, на одну ослмотку которого подают напряжеггис, пропорггиональное амплитуде измеряемого импульса, а на другую - то жс напряжение после каскада ограничения.2. Применение способа по и. 1 для измерения мощности импульсов.3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ и й с я тем что, с целью получения отсчета, не зависящего от фронта импульсов, в ограничительном каскаде задают определенный уровень отсечки.Приоритет по п. 1 - 8 мая 1950 г.;по пп. 2 и 3 - 20 января 1951 г.