SU1056066A1 - Способ измерени параметров импульсных сигналов - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ путем преобразовани  в цифровой эквивалент N и фиксации аддитивной смеси исследуемого , х и детерминированного Э сигналов , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности путем компенсации аддитивной и мультипликативной составл квдих погрешности .при всех дестабилизирующих факторах, формируют два дополнительных идентичных детерминированных сигнала в с суммарным значением измер емого параметра, равным параметру сигнала fe,.преобразуют в цифровые эквива- , ленты N и NJ и фиксируют соответственно аддитивные смеси сигналов 2 ©2 и 0J , а искомый параметр исследуемого сигнала х определ ют по цифровому эквиваленту Nj в соответствии с выражением: .Nr-lVN JH. . где Kg - номинальный коэффициент преобразовани  сигнала 02 СП л О о о

Description

Изобретен-ие относитс  к области электрических измерений и предназначено дл  использовани  при исследова нии и контроле импульсных измеритель ных процессов преимущественно наносекундного диапазона. Известен способ измерени  физических величин, основанный на разде-: лении измерительного цикла на нес- колько последовательных тактов и кор ректировании результата измерени  в каждом такте путем обратного преобразовани  1 3. Недостаток известного способа св  зан со значительной сложностью конструктивной реализации точного обратного прео1бразовани .Существенна  погреш нЪсть обратного преобразовани  ограничивает область практического использовани  предложенного способа. Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  способ измерени  параметров, например импул ных сигналов, заключающийс  в послед вательном поеобоазовании в цифровые эквиваленты и фиксации исследуемого сигнала,- аддитивной смеси исследуемого и детерминированного сигналов, а -также произведени  исследуемого сигнала на мультипликативный тест с последующим расчетным определением искомого параметра L2), Недостаток указанного способа про вл етс  в низкой точности измерени , обусловленной тем, что исс е«дуемый сигнап участвует во всех трех тактах измерени . Дл  импульсных сигналов, отличающихс  от импульса к импульсу по измер емому пйраметру , известный способ оказывает с  малоэффективным,- а дл  однократны импульсных сигналов - вообще труднореализуемым . Целью изобретени   вл етс  повышение точности подобного тестового способа путем компенсации аддитивной и мультипликативной составл ющих погрешности при всех дестабилизирующих .факторах. Поставленна  цель достигаетс  тем что согласно способу измерени  рараметров импульсных сигналов путем преобразовани  в цифровой эквивалент н и фиксацию аддитивной смеси исследуемого х и детерминированного сигналов, формируют два дополнительных идентичных детерминированных сигнала & с суммарным значением измер емого параметра, равным пара-к метру сигнала /8), преобразуют в цифровые эквиваленты N и Nj и фиксируют соответственно аддитивные смеси сигналов и 0-j + 2 искомый параметр исследуемого сигнала х опре дел ют по цифровому эквиваленту Njf, в соответствии р выражением )-КГ. (1) где Kg - номинальный коэффициент преобразовани  сигнала в . На фиг. 1 представлена структурна  схема одного из возможных вариантов устройства, реализующего способ измерени  параметров импульсных сигналов; на фиг. 2 - временные.диаграммы сигналов, иллюстрирующие его работу. Устройство содержит последовательно включенные приемную .формирующую оптическую систему 1, сумматор 2, фотоэлектрический преобразователь 3, функциональный преобразователь (интегратор , пороговый блок или амплитудно-временной преобразователь и т т.п.) 4, преобЕ азователь 5 масштаба времени, аналого-цифровой преобразог ватель 6 и вычислительный блок 7 с оперативной пам тью и цифровым инди- катором . Устройство содержит также формирователь 8 детерминированных сигналов, входы которого соединены с выходами преобразователей 4 и 5, а выход подключен к соответствующему входу сумматора 2. Работа устройства происходит следующим образом. В первом такте исследований сигнал X, например импульсный световрй, поступает в оптическую систему 1, где формируетс  и через сумматор 2 направл етс  на светочувствительную площадку фотоэлектрического преобразовател5| 3. На выходе последнего создаг етс  электрический сигнал U-jjj (фиг. 2а), пропорциональный исследу .емому, с некоторой погрешностью. Электрический импульсный сигнал U преобразуетс , как правило, в длительность импульса в промежуточном функциональном преобразователе 4, на выходе которого формируетс  коммутационный импульсный сигнал U при. необходимости задержанный на некоторое врем  микросекундного диапазона . Этим сигналом включаетс  фор- мирователь 8, вырабатывающий детерминированный сигнал в-f (электрический или оптический) дл  первого такта измерени . Сигнал В с помощью сумматора 2 вводитс  в электрический или оптический тракт фотоэлектрического преобразовател  3 и на выходе последнего имеет вид и-зе В процессе прохождени  аддитивной смеси импульсных сигналов х + + 8,, по всему тракту, оба они подвергаютс  идентичным преобразовани , м, суммиру сь в общем случае в преобразователе 5 масштаба времени. Выходной импульс Uj преобразовател  5 квантуетс  счетными импульсами F в аналого-цифровом преобразователе б, а полученнс1Я пачка последовательности импульсов NY фиксируетс  в оперативной пам ти вычислительного . ка 7.

Второй такт начинаетс  непосредственно по окончании первого такта. Аддитивна  смесь импульсных детерминированных сигналов 62 (фиг. 2б), вырабатываемых формирователем 8, подвергаетс  аналогичным преобразовани м , что и сигнал 0-, первого такта . Последовательность счетных импульсов , соответствующа  пачке N, фиксируетс  в оперативной пам ти.

В третьем такте аналогично преобразуетс  в цифровой эквивалент аддитивна  смесь импульсных детерминированных сигналов 6 + ©2 (фиг. 2в) и в оперативной пам ти фиксируетс  цифровой эквивалент N.

Искомый параметр исследуемого сигнала х определ етс  из выражен- ,ни  (1).

Анализ выражени  (1) показывает, что в результате вычислений разности, двух смежнйх измерений вместе с посто нными составл ющими детерминированных сигналов автоматически взаимно компенсируютс  и аддитивные погрешности , а благодар  действию умножени  исключаетс  и мультипликативна  погрешность.

На основе предлагаемого способа могут быть реализованы различные высокоточные измерительные устройства дл  измерени  параметров импульсных процессов микро- и наносекундного

диапазона, такие например, как измерители длительности коротких импульсов , измерители энергии, мощности импульсоч и т.д.

Claims (1)

1. СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ путем преобразования в цифровой эквивалент 1Ц и фиксации аддитивной смеси исследуемогох и детерминированного сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности пу тем компенсации аддитивной и мультипликативной составляющих погрешности при всех дестабилизирующих факторах, формируют два дополнительных идентичных детерминированных сигнала с суммарным значением измеряемого параметра, равным параметру сигнала fe,,.преобразуют в цифровые эквива- . ленты N? и Nj й фиксируют соответственно аддитивные смеси сигналов

   20₂ и Θ_Ί+ , а искомый параметр исследуемого сигнала х «определяют по цифровому эквиваленту Ν_χ в соответствии с выражением:

   где К_&2 ,^Nt=(^N<^N2) H₃-N₂ '

   - номинальный коэффициент преобразования сигнала 0₂·

   Фиг.1