SU1307358A1 - Способ измерени обобщенных параметров периодической импульсной последовательности - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электро- радиоизмерительной технике и может быть использовано при контроле и проверке генераторов импульсов. Целью изобретени   вл етс  упрощение процесса измерений при одновременном расширении функциональных возможностей . При измерении временных параметров согласно данному способу напр -. жение сигнала контролируемого генератора 1 через согласованную нагрузку 2и стробоскопический преобразователь 3подают на входу частотомера 4 и коммутируемого выпр мител  5. С выхода этого блока сигнал подают на вход вольтметра 6. При измерении амплитуды импульсов напр жение сигнала с выхода нагрузки 2 подают на вход вольтметра 6, мину  стробоскопический преобразователь 3, без выпр млени  в блоке 5. Это позвол ет повысить точность измерений. Преимутцества данного способа по сравнению с известным заключаютс  в обеспечении достоверности результатов измерений при использовании стандартных технических средств, измерени  могут производитьс  с большей номенклатурой форм импульсов, что расшир ет функциональные возможности данного способа. 1 3.п. ф-лы, 2 ил. ® (Л V. оо о оо ел оо фиб. 1

Description

Изобретение относитс  к электро- радиоизмерительной технике и может быть использовано при контроле (проверке ) генераторов импульсов.

Цель изобретени  - упрощение про- цесса измерений при одновременном расширении функциональных возможностей .

На фиг.1 изображена структурна  схема устройства, реализующего пред- лагаемый способ; на фиг.2 - временные диаграммы, иллюстрирующие реализацию способа.

Способ осуществл етс  следующим образом.

Дл  измерени  обобщенных параметров периодической импульсной последовательности из контролируемого сигнала (фиг.2а) формируют путем изменеВИЯ его скважности, в частности путем стробоскопического преобразовани  по скважности, первую вспомогательную импульсную последовательность (фиг.26 Затем, из нее формируют вторую, и тре- тью вспомогательные импульсные последовательности (фиг.2в и г), вторую - путем вьщелени  (однополупериодного выпр млени ) положительной полуволны переменной составл ющей напр жени , третью - путем вьщелени  отрицательной полуволны переменной составл ющей напр жени . Эффективные значени  переменных составл ющих напр жений . второй и третьей вспомогательных импульсных последовательностей сравнивают между собой. Оператор добиваетс  уравновешивани  сравниваемых напр жений путем плавной регулировки периода повторени  первой вспомогательной им- пульсной последовательности (в частности , регулировкой времени развертки стробоскопического преобразовател ), измер ют период повторени  вспомогательных импульсных последовательное- тей при достижении уравновешивани , а также период повторени  исходного сигнала и эффективное значение напр жени  переменной составл ющей первой вспомогательной импульсной последо- вательности при достижении равновеси . По результатам пр мых измерений оператор рассчитывает значени  искомых обобщенных параметров периодической импульсной последовательности, пользу сь соотношени ми (1), (2)и (3).

Рассмотрим пример реализации предлагаемого способа при измерении обобщенной амплитуды, обобщенной длитель

5 о о п

5

ности импульсов и обобщенной скважности периодической импульсной последовательности с выхода генератора Г5-72, Область изменени  временных параметро в импульсов ограничим нано- секундным диапазоном (100-1000 не) при амплитуде импульсов от 0,9 до 1,0В.

Измерительное устройство (фиг.1) содержит контролируемый генератор 1 типа Г5-72, согласованную нагрузку 2, стробоскопический преобразователь 3 временного масштаба сигнала, например осциллограф С1-70 с блоками стробоскопической развертки (1Р71)и стробоскопического усилени  (1У71), частотомер 4, например, типа 43-54, коммутируемый выпр митель 5 сигнала, измеритель 6 эффективного значени  напр жени  переменной составл ющей сигнала, например вольтметр ВЗ-59.

Устройство работает следующим образом .

При измерении временньк параметров напр жение сигнала контролируемого генератора 1 через согласованную нагрузку 2. и стробоскопический преобразователь 3 поступает на входы частотомера 4 и коммутируемого выпр мител  5. Сигнал с выхода коммутируемого выпр мител  5 поступает на вход вольтметра 6, При измерении амплитуды импульсов напр жение сигнала с выхода согласованной нагрузки 2 контролируемого генератора 1 поступает на вход вольтметра 6, мину  стробоскопический преобразователь 3, без выпр млени  в коммутируемом выпр мителе 5, что позвол ет повысить точность измерени  при достаточной пшрокополосности вольтметра 6. Оператор измен ет период повторени  (скважность) импульсов выходного сигнала стробоскопического преобразовател  3, сопоставл   показани  вольтметра 6 при поступлении на его вход положительной и отрицательной импульсной последовательности с выхода коммутируемого вып р мител  5. Критическое значение периода повторени  импульсов, при котором сравниваемые напр жени  равны между собой, оператор измер ет с помощью частотомера 4, а эффективное значение переменной составл ющей напр жени  сигнала контролируемого генератора -.с помощью вольтметра 6. В этом примере реализации способа эфф ективное значение напр жени  контролируемого сигнала

313

измер етс  непосредственно, поскольку вольтметр ВЗ-59 в данном случае имеет достаточную полосу пропускани  однако в общем случае способ предполагает измерение напр жени  первой вспомогательной импульсной последовательности при достижении равновеси , т.е. сигнала после стробоскопического преобразовани  временного масштаба до разделени  на полсжитель ную и отрицательную вспомогательные последовательности. При этом сигнал проходит по обходной цепи коммутируемого выпр мител . Предлагаемое устройство  вл етс  простейшим. Оно обеспечивает приемлемую точность измерений . При необходимости повышени  точности измерений, в состав устройства следует ввести стандартный предварительный усилитель сигнала между стробоскопическим преобразователем и выпр мителем. При необходимости повышени  производительности способа в состав устройства можно ввести второй вольтметр и перейти от разновре- менного компарировани  к одновременному .

Расчет искомых обобщенных параметров сигнала выполн етс  по формулам

2

. ТКР

(1)

экв

QW ЭК8

де экб

зкй

W9KB

l ТК.Р.

: экв

Ку 2

2 Ri

и

Эф.

(2)

(3)

35

обобщенна  скважность сигнала;

обобщенна  длительность 40 импульсов;

обобщенна  амплитуда импульсов;

известный коэффициент трансформации временного масштаба длительности импульсов при стробоскопическом преобразовании; известный коэффициент трансформации напр жени  50 сигнала при стробоскопическом преобразовании; измеренное эффективное значение переменной составл ющей напр жени  пер- 55 вой вспомогательной импульсной последовательности при достижении равновеси ;

45

кр

измеренное значение периода повторени  импульсов первой вспомогательной импульсной последовательности , при котором сравниваемые напр жени  уравновешиваютс  (критическое значение периода повторени ; Tj. - измеренное значение периода повторени  импульсов исходного контролируемого сигнала.

Формула (2) представл ет собой известное соотношение, св зывающее длительность импульса, скважность и период повторени .

Формула (1) выводитс  из очевидного соотношени 

QKp-Ka.

где Q

кр

критическое значение скважности трансформированного по скважности сигнала; Кд - коэффициент трансформации скважности контролируемого сигнала (отношение скважности контролируемого сиг- , нала, обобщенные параметры которого измер ютс , к скважности уравновешенного исходного вспомогательного сигнала).

Трансформаци  скважности стробоскопически преобразованного сигнала происходит путем изменени  периода его повторени  (при неизменной длительности импульса) от значени , равного TC-K|., до значени , равного Т. Следовательно,

Т. К

f-p

Кй

кр

при определении обцбщенньпс параметров импульсов его форма считаетс  априори пр моугольной. При этом уравновешиваемые импульсы имеют идентичную форму и амплитуду и Q тождественно равно (2). Следовательно,

Раке QKP;

Tc-Kt

а s

т

itp

что совпадает с соотношением (1).

Формула (3) выводитс  иэ соотношени , св зывающего амплитуду U, скважность Q и эффективное значение напр жени  U, последовательности импульсов пр моугольной формы, посколь5- 1307358

у при определении обобщенных параетров форма импульсов предполагаетс  р моугольной, т.е.

те ти но те по со от че ни на пе по ра ро f5 (о об ще та зн па

Urn

и,ф VQ.

При этом учитываютс  значени  коэф- фициента трансформации напр жени  при стробоскопическом преобразовании Ку, а также справедливые при уравновешивании пр моугольных импульсов соотношени 

Q QKP 2;

и

34

Ua 2

и ЭФ.

Предлагаемый способ (по сравнению со способом-прототипом) обеспечивает достоверность результатов измерений рспространенными стандартными средствами и при этом одновременно создаетс  возможность измер ть обобщенные параметры периодических импульсных последовательностей с большой номенклатурой форм импульсов (способ-прототип позвол ет контролировать тольк импульсы пр моугольной формы). Если контролируемый генератор допускает изменение периода следовани  импульсов при сохранении их длительности, то стробоскопический преобразователь можно исключить и осуществл ть уравновешивание путем изменени  частоты следовани  импульсов контролируемого генератора.

Claims (2)

1. Способ измерени  обобщенных параметров периодической импульсной последовательности, включающий измерение частоты (периода) следовани  контролируемого сигнала, формирование первой вспомогательной импульсной последовательности, изменение часто- ты повторени  импульсов первой вспомогательной импульсной последователь- ности, а также уравновешивание напр жений , отличающийс  тем, что, с целью упрощени  процесса измерений при одновременном расширении функциональных возможностей, форми- рование первой вспомогательной импульсной последовательности производ т путем преобразовани  скважности контролируемого сигнала, формируют вторую и третью вспомогательные им- пульсные последовательности путем разделени  положительных и отрицательных импульсов переменной составл ющей напр жени  первой вспомога

тельной импульсной последовательности , измен   период последней, уравновешивают вторую и третью вспомогательные импульсные последовательности по эффективному значению переменной составл ющей напр жени , измер ют соответствующее уравновешиванию критическое значение их частоты повторени , а также эффективное значение напр жени  переменной составл ющей первой вспомргательной импульсной последовательности при достижении равновеси  и производ т расчет контролируемых обобщенных параметров 5 (обобщенной длительности импульсов, обобщенной амплитуды импульсов, обобщенной скважности сигнала) по результатам пр мых измерений, причем расчет значений контролируемых обобщенных параметров производ т по формулам

т.

0

:зк8

5

экв

и

и экб

2

kp

Тс

Ч акГ К 2

где Q

ке

0

и

/А. экв

К. 5

0 U 5 0 5

К, -

Кр

Те ТКР . 2 Kt

,

обобщенна  скважность сигнала ;

обобщенна  длительность импульсов;

обобщенна  амплитуда импульсов ;

известный коэффициент трансформации временного масштаба длительности импульсов при преобразовании скважности; известный коэффициент . трансформации напр жени  сигнала при преобразовании скважности;

измеренное эффективное- значение напр жени  переменной составл ющей напр жени  первой вспомогательной импульсной последовательности при достижении равновеси ;

измеренное значение периода повторени  импульсов первой вспомогательной импульсной последовательности , при котором сравниваемые напр жени  уравновешиваютс  (крити 1еское значение периода повторени ); измеренное значение периода повторени  импульсов

71307358

исходного контролируемого , сигнала.

2. Способ по п.1,отличающий с   тем, что преобразование скважности контролируемого сигнала осуществл етс  путем стробоскопического преобразовани  сигнала по скважности , при этом расчет осуществл етс  по формулам

IЮ

Тс Kt

где Q - обобщенна  скважность сигнала;

обобщенна  длительность импульсов;

20

обобщенна  амплитуда импульсов; - известный коэффициент

трансформации временного 25 и Тс

Редактор А.Ревин

фс/г.2

Составитель А.Смирнов

Техред А.Кравчук Корректор С.Шекмар

Заказ 1627/44 Тираж 731Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна , 4

5

ЭФ

кр

0

5

масштаба длительности импульсов при стробоскопическом преобразовании; К - известный коэффициент

трансформации напр жени  сигнала при стробоскопическом преобразовании;

-измеренное эффективное значение переменной составл ющей напр жени  первой вспомогательной импульсной последовательности при достижении равновеси ;

-измеренное значение периода повторени  импульсов первой вспомогательной импульсной последовательности , при котором сравниваемые напр жени  уравновешиваютс  (критическое значение периода повторени );

-измеренное значение периода повторени  импульсов исходного контролируемого сигнала.