SU1269064A1 - Способ измерени передаточных характеристик четырехполюсников и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Может быть использовано дл  определени  передаточных характеристик различных электронных устройств. Цель изобретени  - повышение точности измерени  передаточных характеристик контролируемых чеdmS тырехполюсников. Дл  достижени  цели значение выходного сигнала разбивают на зоны, определ ют принадлежность выходного сигнала к одной из зон по уровню и врем  пребывани  выходного сигнала в каждой зоне, усредн ют за это врем  значени  входного и выходного сигналов, измер ют и регистрируют полученные значени . Устройство, реализующее способ, содержит контролируемый четырехполюсник 1, ключи 2,7 и 11, интеграторы 3 и 8, измерительные блоки 4 и 9, блок 5 пам ти, компаратор 6 чфовн , генератор 10, счетчики 12 и 15, дешифраторы 13 и с to 19, ждущие мультивибраторы 14, 20 и 23, элементы ИЛИ 16 и 24, блок 17 (Л управлени , задатчик 18 уровн , блок 21статистической обработки и блок 22отображени . 1 з.п. ф-лы. 2 ил. IsD 05 СО о О5 4;

Description

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСЛУБЛИН

_MSU„„ 1269064 А1 (51) 4 G 01 R 35/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ «ΛΑ (21) 3798561/24-21 (22) 08.10.84 (46) 07.11.86. Бюл. № 41 (72) С.А. Косарев и А.Н. Дебальчук (53) 621.317.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 960689, кл. G 01 R 35/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 1071983, кл. G 01 R 35/00, 1982.

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕДАТОЧНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Может быть использовано для определения передаточных характеристик различных электронных устройств. Цель изобретения - повышение точности измерения передаточных характеристик контролируемых че тырехполюсников. Для достижения цели значение выходного сигнала разбивают на зоны, определяют принадлежность выходного сигнала к одной из зон по уровню и время пребывания выходного сигнала в каждой зоне, усредняют за это время значения входного и выходного сигналов, измеряют и регистрируют полученные значения. Устройство, реализующее способ, содержит контролируемый четырехполюсник 1, ключи 2,7 и 11, интеграторы 3 и 8, измерительные блоки 4 и 9, блок 5 памяти, компаратор 6 уровня, генератор 10, счетчики 12 и 15, дешифраторы 13 и 19, ждущие мультивибраторы 14, 20 и 23, элементы ИЛИ 16 и 24, блок 17 управления, задатчик 18 уровня, блок статистической обработки и блок отображения. 1 з.п. ф-лы. 2 ил.

SU „„ 1269064

I 269064

Изобретение, относится к измерительной технике и может быть использовано для определения передаточных характеристик различных электронных устройств. 5

Цель изобретения - повышение точности.

Суть способа заключается в следующем. На контролируемый четырехполюсник с неизвестной передаточной 10 характеристикой подают испытательный сигнал. Значения выходного сигнала четырехполюсника разбивают на зоны по уровням, отдельно для каждой зоны определяют время пребывания вы- 15 ходного сигнала в определенной зоне и усредняют за это время значения входного и выходного сигналов четырехполюсника. Затем измеряют полученные средние значения и рассчитывают передаточную характеристику четырехполюсника путем статистической обработки.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит контролируемый четырехполюсник 1, вход которого соединен через последовательно включенные первый ключ 2, интегратор 3 и измерительный блок 4 с первым информационным входом блока 5 памяти, а выход соединен с первым входом компаратора 6 уровня и через последовательно включенные вторые ключ 7, интегратор 8 и измерительный блок 9 - со вторым информационным входом блока 5 памяти. Генератор 10 через последовательно включенные третий ключ 11, первый счетчик 12, первый дешифратор 13 и первый ждущий мультивибратор 14 соединен с третьим входом блока 5, входом второго счетчика 15 и первым входом второго элемента ИЛИ 16.Блок управления соединен со вторым входом элемента ИЛИ 16 и установочным входом счетчика 15, выходы которого соединены с адресными входами блока 5 памяти, входами задатчика уровня и входами второго дешифратора 19, выходом соединенного через второй ждущий мультивибратор 20 с тактовым входом блока 21 статистической обработки, вход которого соединен с выходом блока 5 памяти, а выход - с блоком 22 отображения. Устройство также содержит третий ждущий мультивибратор 23 и первый элемент ИЛИ 24, Выход элемента ИЛИ 16 через ждущий мультивибратор 23 подключен к установочным входам интеграторов 3 и 8 и счетчика 12. Выход/ элемента ИЛИ 24 подключен к управляющим входам ключей 2,7 и 11. Выход задатчика 18 уровня подключен ко второму входу компаратора 6 уровня, выход которого подключен ко второму входу элемента ИЛИ 24.

Способ измерения передаточных характеристик четырехполюсников осуществляется следующим образом.

На вход контролируемого четырехполюсника 1 подается специально сформированный сигнал с динамическими характеристиками, близкими к реальному сигналу, либо используется реальный сигнал. С блока 17 управления поступает сигнал, по которому счетчик 15, а также (через элемент 16) счетчик 12 и интеграторы 3 и 8 устанавливаются в исходное нулевое состояние. С выходов счетчика 15 нулевой код, соответствующий первой зоне по амплитуде выходного сигнала контролируемого четырехполюсника, поступает на задатчик 18 уровня, который— формирует два напряжения - и

U_Hl соответственно верхнее и нижнее значения границ £-й зоны (фиг. 2а).

Напряжения Uj,; и υ_Ηί поступают на компаратор 6 уровня, где сравниваются с выходным сигналом контролируемого четырехполюсника. Если уровень этого сигнала находится в нулевой зоне, т.е. между уровнями Ub_o. и U_Ho , то на выходе компаратора уровня появляется сигнал Лог.О. Сигнал ”Лог.1” появится в противном случае (фиг.. 26).

Сигналом Лог.О с выхода компаратора 6 через элемент 24 открываются ключи 2,7 и 11. На входы интеграторов 3 и 8 через открытые ключи 2 и поступает соответственно входное и выходное напряжения контролируемого четырехполюсника 1. Интеграторы .3 и интегрируют эти сигналы (фиг. 2г, д соответственно). Через открывающийся одновременно с ключами 2 и 7 ключ 11 на вход счетчика 12 с выхода генератора 10 начинают поступать им— пульсы, играющие роль меток времени (фиг,2в). Счетчик 12 подсчитывает число поступающих на его вход импульсов, что эквивалентно измерению сум3 парного времени нахождения выходного сигнала контролируемого четырехполюсника в выбранной зоне. По окончании этого времени (фиг.2, момент времени t_t) на выходе счетчика 12 ₅ появляется соответствующий код, выделяющийся дешифратором 13, выходным сигналом которого запускается ждущий мультивибратор 14, формирующий короткий импульс (фиг. 2е) , которым ю через элемент НЛП 24 закрываются ключи 2,7 и 11. К этому моменту времени на выходах интеграторов 3 и 8 будет постоянное напряжение, пропорциональное среднему значению соответственно 15 входного и выходного сигналов контролируемого четырехполюсника за установленное время интегрирования для данной нулевой зоны.

Выходное напряжение интегратора jq 3 - Х_о (фиг.2д) измеряется измерительным блоком 4, а интегратора 8 Y_o (фиг. 2г) - измерительным блоком9, выходным сигналом которых являются двоичные числа Х_о и Υ_ο, записываю-25 щиеся по импульсу, вырабатываемому ждущим мультивибратором 14, в блок 5 памяти по нулевому адресу, который поступает на адресные входы блока 5 памяти с выходов счетчика 15. Задним фронтом этого же импульса счетчик 15 переключается в следующее состояние. Импульс с выхода ждущего мультивибратора 14 через элемент ИЛИ 16 своим задним фронтом запускает жду,щий мультивибратор 23, выходным им- ³³ пульсом которого (фиг. 2ж) сбрасываются в ноль интеграторы 3 и 8 и счетчик 12.

Далее повторяется описанный про40 цесс для следующей - первой зоны, которую формирует задатчик 18 уровня по поступающему на его входы коду, соответствующему первой зоне, с выхода счетчика 15. Полученные значения Х₇ и Υ, заносятся в блок 5 па- ⁴³ мяти по первому адресу, поступающему на его адресные входы с выходов счетчика 15. Аналогичным образом получают значения X_L и Υ_; для всех i зон. После того, как получена пос- ⁵⁰ ледняя пара значений Х_м и Y_M, счетчик 15 переключается в т+1 состояние, дешифратор 19 выделяет это сос тояние и по его выходному сигналу ждущий мультивибратор 20 формирует импульс, по которому все содержимое блока 5 (значения X₀...X_m, Y_o . . ,Υ^,) переписывается в блок 21 статисти ческой обработки, который по результатам измерений вычисляет по какомулибо критерию, например, по методу наименьших квадратов, переходную характеристику контролируемого четырехполюсника. Полученная характеристика отображается на блоке 22 в аналитическом, графическом или другом виде, например, в виде зависимости Y=f(X).

По сравнению с известными предлагаемый способ и устройство для измерения передаточных характеристик четырехполюсников позволяют обеспечить более высокую точность измерения .

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к и шерительной технике и может быть исполь зовано дл  определени  передаточных характеристик различных электронных yCTpOfiCTB . Цель изобретени  - нонышение точ ности. Суть способа заключаетс  в следующем . На контролируемый четырехполюсник с неизвестной передаточной характеристикой подают испытательный сигнал. Значени  выходного сиг нала четырехполюсника разбивают на зоны по уровн м, отдельно дл  каждо зоны определ ют врем  пребывани  вы ходного сигнала в определенной зоне и усредн ют за это врем  значени  входного и выходного сигналов четыр полюсника. Затем измер ют полученны средние значени  и рассчитывают пер даточную характеристику четырехполю ника путем статистической обработки На фиг. 1 представлена функциональна  схема устройства дл  осуществлени  предлагаемого способа; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства. Устройство содержит -контролируемый четырехполюсник 1, вход которого соединен через последоват&пьно включенные первый ключ 2, интеграто 3 и измерительный блок 4 с первым информационным входом блока 5 пам ти , а выход соединен с первым входом компаратора 6 уровн  и через последовательно включенные вторые ключ 7, интегратор 8 и измерительный блок 9 - со вторым информационным входом блока 5 пам ти. Генератор 10 через последовательно включенные третий ключ 11, первый счетчик 12, первый дешифратор 13 и первый ждущий мультивибратор 4 соединен с третьим входом блока 5, входом второго счетчика 15 и первым входом второго элемента ШШ 6. Блок 17управлени  соединен со вторым входом элемента ИЛИ 16 и установочным входом счетчика 15, выходы кото рого соединены с адресными входами блока 5 пам ти, входами задатчика 18уровн  и входами второго дешифра тора 19, выходом соединенного через второй ждущий мультивибратор 20 с тактовым входом блока 21 статистической обработки, вход которого соединен с выходом блока 5 пам ти, а выход - с блоком 22 отображени . Устройство также содержит третий 42 ждущий мультивибратор 23 и первый элемент ИЛИ 24. Р  ход, элемента ИПИ 16 через ждущий мультивибратор 23 подключен к установочным входам интеграторов 3 и 8 и счетчика 12, ВыхолГ элеменпа ШШ 24 подключен к управл ющим входгзм ключей 2,7 и И. Выход задатчика 18 уровн  подключен ко второму входу компаратора 6 уровн , выход которого подключен ко второму входу элемента 11Г1И 24. Способ измерени  передаточных характеристик четырехполюсников осуществл етс  следующим образом. На вход контролируемого четырехполюсника 1 подаетс  специально сформированный сигнал с динамическими характеристиками, близкими к реальному сигналу, либо используетс  реальный сигнал. С блока 17 управлени  поступает сигнал, по которому счетчик 15, а также (через элемент 16) счетчик 12 и интеграторы 3 и 8 устанавливаютс  в исходное нулевое состо ние . С выходов счетчика 15 нулевой код, соответствующий первой зоне по амплитуде выходного сигнала контролируемого четырехполюсника, пос.тупает на задатчик 18 уровн , который формирует два напр жени  - U, и UHI соответственно верхнее и нижнее н.ччп)1и  границ i-й зоны (фиг. 2а) . Напр жегни  )(,; и U поступают на компаратор 6 уровн , где сравниваютс  с выходным сигналом контролируемого четырехполюсника. Если уровен1 этого сигнала находитс  в нулевой зоне, т.е. между уровн ми Utoи , то на выходе компаратора 6уровн  по вл етс  сигнал Лог.О . Сигнал Лог.1 по витс  в противном случае (фиг. 26). Сигналом Лог.О с выхода компаратора 6 через элемент 24 открываютс  ключи 2,7 и 11. На входы интеграторов 3 и 8 через открытые ключи 2 и 7поступает соответственно входное и выходное напр жени  контролируемого четырехполюсника I. Интеграторы .3 и 8интегрируют эти сигналы (фиг. 2г, д соответственно). Через открывающийс  одновременно с ключами 2 и 7 ключ 1 на вход счетчика 12 с выхода генератора 10 начинают поступать им-; пульсы, играющие роль меток времени (фиг,2в). Счетчик 12 подсчитывает число поступающих на его вход импульсов , что эквивалентно измерению суммариого нремеин нахождени  вы-ход}1ог сигнапа контролируемого ч«тьгр{;хполюсника I в(.бранной зоне. По оконча нии этогО примени (фиг , 2 , момент времени t) на рзыходе счетчика 12 по вл етс  соответствующий код, выд л ющийс  дешифратором 13, выходным сигналом которого запускаетс  ждущий мультивибратор 1Д, формирующий короткий импульс (фиг. 2е), которым через элемент ИЛИ 24 закрываютс  кл чи 2,7 и П. К этому моменту времен на выходах интеграторов 3 и 8 буде посто нное напр жение, пропорционал ное среднег-fy значению соответственн входного и выходного сигналов контр лируемого четырехполюсника за установленное врем  1датегрировани  дл  данной нулевой зоны. Выходное напр жение интегратора 3 - Хс, (сЬиг.2д) измер етс  измерительным блоком 4, а интегратора 8 YO (фиг. 2г) - измерительным блоком 9, выходным сигналом которых  вл ютс  двоичные числа Хо и YO, записываю щиес  по импульсу, вырабатываемому ждущим мультивибратором 14, в блок 5 пам ти по нулевому адресу, который поступает на адресные входы блока 5 пам ти с выходов счетчика 15. Задним фронтом этого же импульса счетчик 15 Г1ереключаетс  в следующее состо ние Импульс с выхода ждущего ьсультивибратора 14 через элемент Ш1 16 своим задним фронтом запускает жду.щий мультивибратор 23, выходным импульсом которого (фиг. 2ж) сбрасываютс  в ноль интеграторы 3 и 8 и счетчик 12. Далее повтор етс  описанный процесс дл  следующей - первой зоны, которую формирует задатчик 18 уровн  по поступающему на его входы коду , соответствующему первой зоне, с выхода счетчика 15. Полученные значени  Xj и Y занос тс  в блок 5 пам ти по первому адресу, поступающему на его адресные входы с выходов счетчика 15. Аналогичным образом получают значени  Х- и Y- дп  всех i зон. После того, как получена последн   пара значений Х, и Y,, счетчик 15 переключаетс  в т+1 состо ние , дешифратор 19 выдел ет это сос то ние и по его выходному сигналу ждущий мультивибратор 20 формирует импульс, по которому все содержимое блока 5 (значени  Хо...Хт, YO..Ym) переписываетс  в блок 21 статистической обработки, который по результатам измерений вычисл ет по какомулибо критерию, например, по методу наименьших квадратов, переходную характеристику контролируемого четырехполюсника . Полученна  характеристика отображаетс  На блоке 22 в аналитическом, графическом i-ши другом виде, например, в ви;;е зависимости (X). По сравнению с 1 звестными предлагаемый способ и устройство дл  измерени  передаточных характеристик четырехполюсников позвол ют обеспечить более высокую точность измерени . Формула изобретени  I. Способ измерени  передаточных характеристик четырехполюсников,заключающийс  в том, что на контролируемый чатырехполюсник подают испытательный сигнал с динамическими характеристиками , близкими к исходному сигналу, регистрируют выходной сиг-, нал и определ ют передаточную характеристику путем статистической обработки , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности,значени  выходного сигнала разбивают на зоны по верхнему и нижнему уровн м соответственно, определ ют принадлежность выходного сигнала к одной из зон по уровню и отдельно дл  каждой зоны определ ют врем  пребывани  выходного сигнала в зоне, усредн ют за это врем  значени  входного и выходного сигналов, измер ют полученные средние значени , а затем регистрируют их.
2. 2. Устройство дл  измерени  передаточных характеристик-четырехполюсников , содержащее клеммы дл  подключени  контролируемого четырехполюсника , компаратор уровн , первый вход которого соединен с выходом задатчика уровн , ключ и блок статистической обработки, о тлич ающе е с   тем, что, с целью повышени  точности, в него введены два ключа, два интегратора, два измерительных блока, блок пам ти, блок отображени , генератор, два счетчика, два дешифратора, три ждущих мультивибратора , два элемента ИЛИ и блок управлени , причем входна  клемма контролируемого четырехполюсника через последовательно включенные перТ1ЫЙ ключ, первый и 1тегратор и первый измерительный блок соединена с первым входом блока пам ти выходна  клемма контролируемого четырехполюсника соединена с вторым входом компаратора уровн , а через последовательно включенные второй ключ, второй интег ратор и второй измерительный блок с вторым входом блока пам ти, выход компаратора уровн  .соединен через первый элемент ИЛИ с управл ющими входами всех ключей, генератор через последовательно включенные третий ключ, первый счетчик, первый дешифратор и первый ждущий мультивибратор соединен с третьим входом блока пам ти, входом второго счетчика и

   через последовательно включенные вто- fyльтивибpaтopa.

   690646

   рой элемент 1ШИ и второй мультивибратор - с установочными входами двух интеграторов и первого счетчика , выход б.пока управлени  соеди , ней с вторым входом второго элемента ИЛИ и установочным входом второго счетчика, выход которого соединен с адресными входами блока пам ти, входом задатчика уровн  и через последо10 вательно включенные второй дешифратор и третий ждущий мультивибратор с управл ющим входом блока статистической обработки, вход которого соединен с выходом блока пам ти, а вы15 ход - с входом блока отображени , второй вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом первого ждущего