CS225952B1 - Zapojení pro měření špičkové amplitudy elektrických impulsů s malou časovou četností - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojení pro měření špičkové amplitudy elektrických impulsů s malou časovou četností, obzvláště pro účely měření sledovaných jednorázových jevů při ověřování mechanických odolností, především ve zkušebnictví.

Jsou známa zařízení, u nichž při ověřování mechanických odolností jsou ve zkušebnictví, kromě jiného, požadovány zkoušky prokazující odolnost výrobku vůči mechanickým rázům. Zkoušený předmět je vystaven účinku zrychlení, jehož maximální velikost je určována závaznými státními normami, a mé být v průběhu'zkoušky stále ověřována měřením. Účinek rázů je snímán čidlem a dosažené zrychlení je v čidle převáděno na úměrný elektrický signál. Po zesílení tohoto signálu, který je při rázu představován napěťovým impulsem určité velikosti a trvání, je toto napětí měřeno špičkovým voltmetrem. Dosavadní praxe měření je taková, že ze zdroje signálu s nízkým výstupním odporem je přes diodu nabíjen kondenzátor, na němž je pak dosažené napětí měřeno voltmetrem s vysokým vstupním odporem. Nevýhodou tohoto způsobu je to, že od skutečné amplitudy impulsu se měřené napětí liší o napětí diody, které je nutné, aby dioda propouštěla proud při nabíjení kondenzátoru. Dále vyžaduje tanto způsob poměrně vysokou úroveň napěťového impulsu, namá-li být chyba měřeného napětí ovlivňována polarizačním napětím diody.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje podle vynálezu nové zapojení pro měření špičkové amplitudy elektrických impulsů a malou časovou četností, jehož podstata spočívá v tom, že invertující vstup rychlého komparátoru je připojen ke zdroji snímaného napěťového impul su, zatímco neinvertujíoí vetup rychlého komparátoru je připojen jednak na jeden pól nabíjecího kondenzátoru, jednak ke vstupu elektronkového voltmetru a jednak ke kolektoru druhého tranzistoru. Báze tohoto druhého tranzistoru je připojena ke zdroji porovnávacího konstantního napětí a jeho emitor je připojen jednak přes srážecí odpor ke zdroji napájecího napětí a jednak přes omezovači odpor ke kolektoru prvého tranzistoru. Báze prvého tranzistoru je připojena k výstupu rychlého komparátoru a emitor je připojen na kostru společně s druhým pólem nabíjecího kondenzátoru.

Výhody zapojení podle vynélezu spočívají jednak v dosažení minimální chyby měřeného napětí v porovnání se skutečnou amplitudou měřeného impulsu, jednak v možnosti zachycení amplitudy velmi krátkých napěťových impulsů a dále v dosažení nízké úrovně zpracovávaného impulsu.

Zapojení pro měření špičkové amplitudy elektrických impulsů s malou časovou četností bude následovně blíže popsáno v příkladovém provedení s pomocí připojeného vyobrazení.

Podle vyobrazení je invertující vstup a rychlého komparátoru K připojen ke zdroji GJ napěťového impulsu a neinvertujíoí vstup b rychlého kompárátoru K je připojen na jeden pól nabíjecího kondenzátoru C, jehož druhý pól je ukostřen a ke kolektoru c2 druhého tranzistoru g2. Toto uspořádání je zvoleno proto, aby v každém okamžiku mohl rychlý komparátor K uvádět na svém výstupu c, jaký je smysl odchylky napětí na invertujícím vstupu a od napětí na nejnvertujícím vstupu b, to znamená na kondenzátoru C.

Proto, aby bylo zajištěno správné klíčování tranzistoru g2, který představuje zdroj konstantního proudu, přes který je nabíjen kondenzátor C, je báze a2 druhého tranzistoru g2 připojena ke zdroji Gl porovnávacího konstantního napětí a emitor b2 je připojen přes srážecí odpor Rl ke zdroji G2 napájecího napětí, a současně přes omezovači odpor R2 ke kolektoru cl prvého tranzistoru gl. Báze al prvého tranzistoru gl je připojena k výstupu c rychlého komparátoru· K, emitor bl prvého tranzistoru gl je připojen na kostru, čimž je vytvořen klíčovací obvod pro zdroj konstantního proudu, představovaný druhým tranzistorem g2.

Pro vyhodnocování napětí na kondenzátoru C je k tomuto paralelně připojen voltmetr EV s vysokým vstupním odporem. Pokud při funkci zapojení se vyskytuje nulové rozdílové napětí mezi vstupy a a b, případně je-li invertující vstup a záporný vůči neinvertujícímu vstupu b rychlého komparátoru K, je jeho výstup c v logické jedničce, čímž je první tranzistor gl ve vodivém stavu a zdroj konstantního proudu představovaný tranzistorem g2 je odpojen od nabíjecího kondenzátoru C, Jestliže se vyskytne na invertujícím vstupu a rychlého komparátoru K kladné napětí vůči neinvertujícímu vstupu b výstup c rychlého komparétoru K bude v logické mule, prvý tranzistor gl bude rozepnut a zdroj komstantního proudu představovaný tranzistorem g2 bude připojen k nabíjecímu kondenzátoru C, čímž se začne na kondenzátoru C zvyšovat napětí až do okamžiku, kdy naatane rovnováha napětí mezi invertujícím vstupem a a neinvertujícím vstupem b rychlého komparátoru K, a kdy výstup c tohoto komparátoru přejde do logické jedničky. Tím se obnoví výchozí stav, kdy je zdroj konstantního proudu Q2 odpojen od nabíjecího kondenzátoru C. .Proto napětí na kondenzátoru C zůstane stabilní v dosažené velikosti a je ho možno měřit voltmetrem EV s vysokým vstupním odporem.

Zapojení pro měření špičkové amplitudy elektrických impulsů s malou časovou četností je mimo obor zkušebnictví možno výhodně využít v obvodech ke stabilizaci amplitudy střídavého napětí, případně v obvodech regulační techniky.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Zapojení pro měření špičkové amplitudy elektrických impulsů s malou časovou četností, s použitím zdroje snímaného napěíového impulsu, vyznačené tím, že invertující vstup (a) rychlého komparátoru (K) je připojen ke zdroji (G3) snímaného napěíového impulsu, zatímco neinvertující vstup (b) rychlého komparátoru (K) je připojen jednak na jeden pól nabíjecího kondenzátoru (C), jednak ke vetupu elektronkového voltmetru (EV) a jednak ke kolektoru (c2) druhého tranzistoru (Q2), jehož báze (a2) je připojena ke zdroji (Gl) porovnávacího konstantního napětí a jehož emitor (b2) je připojen jednak přes srážecí odpor (Rl) ke zdroji (G2) napájecího napětí a jednak přes omezovači odpor (R2) ke kolektoru (cl) prvého tranzistoru (Ql), jehož báze (al) je připojena k výstupu (c) rychlého komparátoru (K) a jehož emitor (bl) je připojen na kostru společně s druhým pólem nabíjecího kondenzátoru