SU1004898A1

SU1004898A1 - Signal parameter meter

Info

Publication number: SU1004898A1
Application number: SU813229970A
Authority: SU
Inventors: Рафаил Мухаметович Мусин
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4367
Priority date: 1981-01-04
Filing date: 1981-01-04
Publication date: 1983-03-15

Description

Изобретение относитс к измерительной технике, а именно к устройствам измерени амплитудно-временных параметров электрических импульсов и может быть использовано при создании радиоизмерительной аппаратуры.The invention relates to a measurement technique, namely, devices measuring the amplitude-time parameters of electrical pulses and can be used to create radio measuring apparatus.

Известны импульсные вольтметры одиночных и периодических импульсов, основанные на преобразовгшии импульсного напр жени в квазипосто нное и содержащие расширитель и вольтметр посто нного тока til.Pulse voltmeters of single and periodic pulses are known, based on the conversion of the pulse voltage to quasi-constant and containing a constant-current expander and voltmeter til.

Однако такие вольтметры обладают невысокой чувствительностью и точностью , при измерении импульсов малого уровн и короткойдлительности, а также не предназначены дл H3Nffipeни других параметров импульсов, таких , например, как длительность импульса .However, such voltmeters have low sensitivity and accuracy when measuring low-level and short-duration pulses, and are not designed for H3Nffipe or other pulse parameters, such as, for example, pulse duration.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению вл етс измеритель параметров импульсов, выполненный на основе интегрального метода, и содержащий два интегральных преобразовател импульсов с квадратичной и линейной характеристиками, входы которых соединены и. образуют первый вход измерител , систему обработки с микропроцессором, два входа которой соединены с выходами интегральных преобразователей,устройство индикации , вход которого соединен с первым выходом системы обработки с микропроцессором, устройство синхронизации , вход которого .соединен с выходом линейного преобразовател импульсов, а выход - с третьим входом системы обработки с микропроцес10 сором L2.Closest to the proposed invention is a pulse parameter meter, made on the basis of an integral method, and containing two integral pulse converters with quadratic and linear characteristics, the inputs of which are connected and. form the first input of the meter, the processing system with a microprocessor, two inputs of which are connected to the outputs of integrated converters, a display device, the input of which is connected to the first output of the processing system with a microprocessor, a synchronization device whose input is connected to the output of the linear pulse converter, and the output from the third entrance of the processing system with microprocessor 10 L2.

Недостатками известного устройства вл ютс низка точность при измерении импульсов с малой скважностью The disadvantages of the known device are low accuracy when measuring pulses with a low duty cycle.

15 из-за наложени расширенных импульсов на выходах интегрирующих преобразователей импульсов . Например, при повшиении частоты следовани импульсов микросекундного диапазона в 15 due to the imposition of extended pulses at the outputs of the integrating pulse converters. For example, when increasing the pulse frequency of the microsecond range in

20 10 раз (с 1 кГц до 10 кГц) погреш-ность измерений параметров импульсов возрастает на 35-38%. Кроме того, наличие в составе прибора раздели тельных RC-цепей не позвол ет обес25 печить с пo юlдью известного устройства измерени посто нного напр жений . .20 10 times (from 1 kHz to 10 kHz) the measurement error of the pulse parameters increases by 35-38%. In addition, the presence of separating RC circuits in the device does not allow one to supply a known DC voltage measuring device with another. .

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей и повы30 шение точности измерений.The purpose of the invention is to expand the functionality and improve the accuracy of measurements.

Поставленна цель достигаетс тем,) что в измеритель параметров сигналов, содержащий два интегральных преобразовател импульсов с квадратичной и линейной характеристиками, входы которых соединены и образуют первый 5 вход измерител , систему обработки с микропроцессором, два входа которой соединены с выходами интегральных преобразователей, устройство индикации , вход которого соединен с первым 10 выходом системы обработки с. микропроцессором , и устройство синхронизации, вход которого соединен с выходом линейного преобразовател импульсов, а выход - с третьим входом системы об- 15 работки с микропроцессором, введены модул тор, устройство управлени ,преобразователь длительности управл ющих импульсов в код, цифро-аналоговый преобразователь, причем.первый вход 20 модул тора образует второй вход измерител , выход модул тора соединен с первым входом измерител , первый выход устройства управлени соединен с вторым входом модул тора, а второй 25 выход - с йходом преобразовател длительности управл ю1цих импульсов в код, выход которого соединен с четвертым входом системы обработки с микропроцессором, второй вход кото- эп рой соединен с входом цифро-аналогового преобразовател , первый и второй выходы которого соединены соответственно с третьим входом модул тора и п тым входом системы обработки с мик-, ропроцессором.The goal is achieved by the fact that the signal parameter meter contains two integral pulse converters with quadratic and linear characteristics whose inputs are connected and form the first 5 inputs of the meter, a processing system with a microprocessor, two inputs of which are connected to the outputs of the integrated converters, a display device, the input of which is connected to the first 10 output of the processing system a microprocessor and a synchronization device, the input of which is connected to the output of the linear pulse converter, and the output to the third input of the processing system with a microprocessor, are entered a modulator, a control device, a converter of the duration of control pulses into a code, a digital-analog converter, and . The first input 20 of the modulator forms the second input of the meter, the output of the modulator is connected to the first input of the meter, the first output of the control device is connected to the second input of the modulator, and the second 25 output to the input of the a control generator of control pulses in a code whose output is connected to the fourth input of the processing system with a microprocessor, the second input of which is connected to the input of a digital-to-analog converter, the first and second outputs of which are connected respectively to the third input of the modulator and the fifth input of the system processing with micro-, roprocessor.

На чертеже приведена структурна схема измерител .The drawing shows a structural diagram of the meter.

Измеритель содержит модул тор 1, интегральные преобразователи 2 и 3 импульсов (ИПИ), систему 4 обработки 0 с микропроцессором (СОМ).устройство 5 синхронизации (УС), устройство б индикации (УИ), устройство 7 управлени (УУ), преобразователь 8 длительности управл квдих импульсов в код 45 (ПДК), цифро-аналоговый преобразователь (ПАП) 9.The meter contains a modulator 1, integral converters 2 and 3 pulses (FPI), processing system 4 with a microprocessor (COM). Synchronization device 5 (CS), display b device (UI), control device 7 (CU), duration converter 8 control of impulses in code 45 (MPC), digital-to-analog converter (PAP) 9.

Измеритель работает следующим обазом .50The meter works as follows .50

С источника посто нное напр жение поступает на вход модул тора 1, на второй вход которого поступают периодические управл ющие импульсы опрееленной длительности и посто нной амплитуды. Таким образом, на входах ИПИ 2 и 3 оказываютс импульсы длиельностью , равной длительности упавл ющих импульсов с устройства 7 правлени (УУ), и амплитудой, пропорциональной амплитуде посто ного 60 напр жени . На выходах ИПИ 2 и 3 имет место, импульсы экспоненциальной с амплитудой, пропорциональной квадрату амплитуды посто нного напр ени (ИПИ 2) и первой степени65A constant voltage source is fed to the input of the modulator 1, to the second input of which periodic control pulses of a certain duration and constant amplitude are received. Thus, at the inputs of IPI 2 and 3, there appear to be pulses with a duration equal to the duration of the driving pulses from the control device 7 (CU) and an amplitude proportional to the amplitude of the constant voltage 60. At the outputs of IPI 2 and 3, place, pulses exponential with amplitude proportional to the square of the amplitude of constant voltage (IPI 2) and the first degree 65

(ИПН 3), линейно завис ща от длительности управл ющих импульсов. Одновременно с УУ 7 импульсы поступают на преобразователь 8 длительности в код (ПДК), служащему дл исключени зависимости показаний от длительности управл ю1дих импульсов,(PPI 3), linearly dependent on the duration of the control pulses. Simultaneously with the VU 7, the pulses arrive at the converter 8 of duration into a code (MPC), which serves to eliminate the dependence of the indications on the duration of the control of 1 pulse

В системе 4 обработки (СОМ) происходит преобразование импульсных сигналов и и U2 с выходов ИПИ 2 и 3 в посто нное напр жение, преобразование их с помощью аналого-цифровых преобразователей в двоичный код и об работка последних в микропроцессоре. СигналыIn processing system 4 (COM), the pulse signals and and U2 are converted from the IPI 2 and 3 outputs into a constant voltage, converted using analog-to-digital converters into a binary code and processed in a microprocessor. Signals

..

. .

где Д., и А2 - коэффициенты пропорциональности j Um амплитуда посто нноиого напр жени ; -t| - длительность управл ющих импульсов. Форма управл ющих импульсов выбрана пр моугольной, т.е. коэффициенты ,- завис щие от формы в U и U2f равны единице.where D. and A2 are the coefficients of proportionality j Um the amplitude of the constant voltage; -t | - duration of control pulses. The shape of the control pulses is chosen rectangular, i.e. the coefficients depending on the form in U and U2f are equal to one.

Одновременно в микропроцессор заводитс информаци о длительноети управл ющих импульсов. В результате микропроцессор выдает результат делени U и U2 на -tu , т.е. информацию об амплитуде и мощности на входной нагрузке напр жени посто нного тока, что и индицируетс УИ 6.At the same time, the microprocessor acquires information on the duration of the control pulses. As a result, the microprocessor produces the result of dividing U and U2 by -tu, i.e. information on the amplitude and power at the input voltage of the DC voltage, as indicated by the MD 6.

Обратна св зь с СОМ 4 через ЦАП9 на модул тор 1 обеспечивает коррекцию начального ослаблени , имеющего место в модул торах различных типов.Это осуществл етс на основании градуировочных (поправочных) графиков зависимости величины ослаблени модул тора от длительности и амплитуды управл юцих импульсов, учета начального и максимального ослаблени , информаци о которых заложена в массиве пам ти операционного устройства микропроцессорной системы. В случае измерени параметров импульсов, указанна обратна св зь, обеспечивающа соединение микропроцессора с аналоговой частью системы обработки (например , преобразовател импульсов в посто нное напр жение), определ ет значительное повыщение точности измерени за счет автоматической коррекции факторов, вли ющих на точность измерени .Feedback to COM 4 via DAC9 to modulator 1 provides correction for the initial attenuation occurring in modulators of various types. This is done on the basis of calibration (correction) graphs of the magnitude of attenuation of the modulator on the duration and amplitude of control pulses, taking into account the initial and maximum attenuation, information about which is stored in the memory array of the microprocessor operating system. In the case of measuring pulse parameters, said feedback, connecting the microprocessor to the analog part of the processing system (e.g., pulse-to-voltage converter), determines a significant increase in measurement accuracy due to automatic correction of factors affecting measurement accuracy.

Claims

Thus, the proposed device allows solving actual problems of measuring equipment — extending the functionality of integrated pulse parameter meters. This device provides precision measurements when measuring pulse parameters with a low duty cycle, without a noticeable decrease in measurement accuracy — allows to increase the range of pulse frequency from 0.5-1 MHz. In the single-shot mode, the proposed device allows measuring the parameters of nanosecond pulses (one or several) of a pulse packet, which is currently an urgent task in laser technology. The invention The signal parameter meter contains two integral pulse converters with quadratic and linear characteristics, the inputs of which are connected and form the first input of the meter, the processing system with a microprocessor, two inputs of which are connected to the outputs of the integrated converters, the display device / input is connected to the first output of the system processing with a microprocessor, and the synchronization device whose input is connected to the output of a linear pulse converter, and the output to a third microprocessor processing system input, which is used for the purpose of expanding the functional possibilities

f

Q

i

one

for V / Y and measurement accuracy, a modulator, a control device, a converter for controlling the duration of control pulses into a code are entered into it, a digital-to-analog converter, the first input of the modulator forms the second input of the meter, the output of the modulator is connected to the first input of the meter , the first output of the control unit is connected to the second input of the modulator, and the second output is connected to the input of the converter of the duration of control pulses into a code, the output of which is connected to the fourth input of the processing system with a microprocessor The second output of which is connected to the input of a digital-analog converter, the first and second outputs of which are connected respectively to the third input of the modulator and the fifth input of the transducer to the microprocessor. Sources of information taken into account gfi examination 1.Gr znov M.I., Gurevich I.L. Magrachev Z.V. Measurement of impulse voltages. M., Soviet Radio, 1969, p. 56-59.

2.Gr znov MI, Musin P.M., Potapov Yu.P. I4-3 is a multifunctional meter and pulse converter. Exchange of experience in Radishfest, 1974, issue 4, p. 56-59.