SU1275482A1 - Измеритель площади электрического импульса - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области автоматики и вычислительной техники ц предназначено дл  измерени  площари одиночного электрического импульса с выдачей результата в цифровой форме. Целью изобретени   вл етс  повьшение точности измерени . Цифровой измеритель содержит делитель напр жени , подключенный к,источнику эталонного напр жени , п порогоШ )1Х элементов, п-1 формирователей временного интервала, формирователь длительности измер емого импульса, п-1 элементов задержки, ключ, задающий генератор, счетчик и блок вывода информации. Работа цифрового измерител  основана на квантовании входного сигнала и определении его площади как суммы площадей кванто (ванных импульсов, что позвол ет ском пенсировать потерю информации при измерении. 3 ил. (Я

Description

кэ ел

4; 00 ю

1

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и предназначено дл  измерени  площади одиночного электрического импульса с выдачей результата в цифровой форме .

Целью изобретени   йл етс  повышение точности измерени .

На фиг. 1 представлена функциональна  схема измерител  площади электрическогоимпульса; на фиг, 2 временные диаграммы, по сн ющие его работу;.на фиг. 2 - схема разбиени  измер емого импульса на элементарны пр моугольники.

Измеритель содержит делитель 1 напр жени , источник 2 эталонного напр жени , пороговые элементы 3, вход 4 измерител , формирователи 5 временного интервала, элементы 6 задержки , ключ 7, задающий генератор 8, счетчик 9, блок 10 вьгеода информации , формирователь 1 длительности измер емого импульса. Вход делител  1 напр жени  подключен к источнику 2 эталонного напр жени . Первые входы пороговых элементов 3 подключены к выводам делител  1 напр жени , при этом минимальный уровень поступает на пороговый элемент 3-1, а максимальный - на пороговый элемент 3-п. Вторые входы пороговых элементов 3 и вход формировател  1 длительности измер емого импульса подключены к шине 4 входного сигнала . Вход запуска формировател  5-1 подключен к выходу порогового элемета 3-2, входостанова - к выходу порогового элемента 3-1, выход - к входу элемента 6-1 задержки. Соответственно входы запуска и останова формировател  5-2 подключены к выходам пороговых элементов 3-3 и 3-2, а выход - к входу элемента 6-2 задержки и т.д. Выход элементов 6 задержки и выход формировател  11 объединены и подключены к управл ющему входу ключа 7, информационный вход которого подключен к задающему генератору 8, а выход - к счетио .му входу счетчика 9, выходы которого соединены с блоком 10 вывода ниформации .

Измеритель работает следующим образом.

На выходе делител  1 напр жени  формируетс  р д уровней посто нного напр жени , отличающихс  друг от

4822

друга на величину шага квантовани  (фиг. 2а). , При поступлении измер емого импульса на вход 4 в момент времени t (фиг. ) начинает работу формирователь 11. В момент времени t , когда измер емый сигнал достигает значени  первого квантованного уровн , срабатывает пороговый элемент 3-1 (фиг. 26),в момент

t,, - пороговый элемент (фиг. 2г), и т.д.В момент времени t срабатываг ет пороговый элемент 3-К (фиг. 23), послед1шй п  данной амплитуды. Формирователь запускаетс  в момент

и т.д. В момент времени t срабатывавремени t-, формирователь 5-2 - в мо-, мен,т времени t (фиг. 2Р ,,д.

Окончание работы формировател  5-(К-1) совпадает с моментом времени t (К-1) повторного срабатывани  порогового элемента 3-(К-1), формировател  5-2 - с моментом времени t , и т.д. (фиг. 2e,o«i5). Импульсы иа выходах формирователей 5 и формировател  11 длительности присутствуют практически одновременно .

Сигнал с выхода формировател  11 , обладакшщй максимальной длительностью д (фиг. 2), равной длительности импульса у его основани , поступает непосредственно на управл ющий вход ключа 7. Импульс длительностью L с выхода формировател 

Claims (1)

1. 5-1 поступает на вход элемента 6-1 задержки, импульс длительностьюt. с выхода формировател  5-2 - на вход элемента 6-2, и т.д. (фиг. 2и). Врем  задержки каждого элемента задержки выбираетс  таким образом, чтобы обеспечить равномерность поступлени  сформированных импульсов на вход ключа 7. В течение длительности указанных импульсов на вход счетчика поступают импульсы от задающего генератора 8. Как видно из фиг. 2Q и 3, вольт-секундна  площадь импульса определ етс  суммой заштрихованных пршлоугольников. При этом максимальаую положительную погрешность в измерение площади внос т участки квантованных импульсов (фиг. 3), лежащие за пределами обрабатываемого импульса, а максимальную отрицательную погрешность - участки Q и Ь , лежащие за пределами квантованных импульсов. Однако, как видно из dmr. 3, в предлагаемом измерителе осуществл етс  компенсаци  площадей участков S и е , оказавшихс  за пределами квантованных импульсов, площад ми участков b и 6, вход щих в состав квантованных импульсов, определающих вольт-секундную площадь измер емого импульса. Это позвол ет сохранить информацию об участках измер емого импульса и частично ском пенсировать потерю информации о площади верхушки импульса, ранее бывшей за пределами квантованного импульса , Таким образом, введение в измеритель элементов задержки, формирователей временных интервалов и формировател  длительности измер емого импульса позвол ет существенно повысить точность измерени  площади импульса за счет сохранени  ранее тер вшейс  информации. Дополнительн вклад в повьшение точности измерени  вносит подключение щины измер емого сигнала непосредственно на входы пороговых элементов, а источн ка опорного напр жени  - на вход де лител , что позвол ет исключить неизбежные искажени  формы импульса при прохождении его через делитель напр жени , Расчеты показывают, что чем боль ше форма импульса отличаетс  от пре дельно асимметричной (что в основном и имеет место на практике), тем меньше погрешность предлагаемого измерител  и тем больше погрешность известного. При стремлении формы им 824 ульса к симметричной погрешности предлагаемого измерител  стремитс  к нулю, в то врем  как погрешность звестного удваиваетс . Формула изобретени  Измеритель площади электрического импульса,.содержашцй п пороговых элементов, первые входы которых подключены к соответствующим выходам делител  напр жени , источник эталонного напр жени , ключ, информационный вход которого соединен с выходом задающего генератора, а выход со счетным входом счетчика, и блок вывода информации, подключенный к выходам счетчика, о.тличающ и и с   тем, что, с целью повы- . шени  точности измерени , в него введены п-1 формирователей временного интервала, п-1 элементов задержки и формирователь длительности измер емого импульса, вход которого соединен с входом измерител , подключенным , к вторым входам пороговых элементов, вход останова и вход за,пуска каждого формировател  времеи- ного интервала подключенных к выходам соответствующего и последующего пороговых элементов соответствеинс, выход каждого формировател  времениого интервала через соответствующий элемент задержки соединен с управл ющим входом ключа, а выход источника эталонного напр жени  подключен к входу делител  напр жени .

   .t

   Фиг,