SU1493960A1 - Способ измерени площади импульсов случайной формы - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электроизмерени м ,в частности, к способам измерений параметров импульсов, и может быть использовано при измерении площади статистически распределенных импульсов случайной формы. Целью изобретени   вл етс  увеличени  динамического диапазона измерений. Указанна  цель достигаетс  путем синхронного интегрировани  исследуемого импульса набором интеграторов. Сравнивают выходное напр жение каждого интегратора с порогом, равным максимальному напр жению на выходе интегратора, реализующего операцию интегрировани , при котором этот интегратор еще работает в линейном режиме, вы вл ют первый интеграл, меньший установленного порога, логарифмируют значение этого интеграла, результат суммируют с - LOGK^I, где I - номер выбранного интеграла, а выходной импульс формируют с амплитудой, пропорциональной полученной сумме. 1 ил.

Description

1

(,21) 4269789/24-21

(22) 29.06.87

(4Ь) 15.07.89. Бюл. № 26

(71)Дальневосточный государственный университет

(72)А.С. Абрамов

(53) 621 ..317.077(088.8)

(56)Харитонов Ю.Н. Интегрирование импульсов с распределением по их длительности.- Приборы и техника эксперимента, 1966, № 5, с. 227-228.

Никитин В.Б. и Фришмлнис А.И. К методике исследовани  эффекта Баркгаузена.- Сборник радиоэлектроника и электросв зь, 1974, вып. 2, с. 92-100.

(34) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОЩАДИ ИМПУЛЬСОВ СЛГ ЛЙНОЙ ФОРМЫ

(57)Изобретение относитс  к электроизмерени м , в частности к способам измерении параметров импульсов, и

может быть использовано при измерении площади статистически распределенных импульсов случайной формы. Целью изобретени   вл етс  увеличение динамического диапазона измерений. Указанна  цель достигаетс  путем синхронного интегрировани  исследуемого импульса  абором интеграторов , Сравнивают выходное напр жение каждого интегратора с порогом, равным максимальному напр жению на выходе ин,- тегратора, реализующего операцию интегрировани , при котором этот интегратор еще работает в линейном режиме , вы вл ют первый интеграл.меньший установленного порога, логарифмируют значение этого интеграла, результат суммируют с - logK, где i- номер выбранного интеграла, а выходной импульс формируют с амплитудой , пропорциональной полученной сумме. 1 ил.

i

(Л

Изобретение относитс  к электроизмерени м , в частности к способам измерений параметров импульсов, и может быть использовано при измерении площади статистически распределенных импульсов случайной формы.

Цель изобретени  - увеличение динамического диапазона.

Цикл измерени  площади импульса в способе начинаетс  с синхронного интегрировани  импульса N ин- тег раторами, причем чувствитель- ,ность каждого последующего интегратора в К раз меньше предьщущего.

Таким образом, на выходах интеграторов по вл ютс  напр жени 

t

U,(t) 1 UB(t)dt ;

t Ua(t) (j Ug(t)dt)K, (I)

U,(t) J U6,(t)dt,

0

где Up, (t) - функци , описьшающа 

входной импульс; К - коэффициент, причем

К «I .

До тех пор, пока первый интегратор работает в линейном режиме.

j; со

со со

О)

его выходной сигнал, пройд  логарифмирующий каскад, измен етс  по закону

logU , (t) log |u,(t)dt . (2)

о Это напр жение в данном случае

проходит через сумматор бе изменени  и подводитс  к входу устройства , формирующего выходной импульс. Если по окончании интегрировани  импульса напр жение на выходе первого интегратора не превысит величины Um , Т.е. л

и,() j U,,(t),(3)

о

где и - предельное значение выходного напр жени  интегратора, то происходит разр д накопительных элементов всех интеграторов, а на выходе устройства формируетс  короткий импульс амплитудой

и,

(4)

,,„,- log и,(),

 вл ющейс  мерой площади измер емог импульса в логарифмическом масштабе В случае, если динамический диапазон первого интегратора будет исчерпан при t С, то автоматически к блоку логарифмировани  подключитс  второй интегратор так, что на вы ходе логарифмирующего блока по витс  напр жение:

logUCt) - logK + logU,(t). (5)

Следовательно, дл  сохранени  единой функциональной зависимости (типа 2) напр жени , подводимого к блоку формировани , в этом случае Необходимо отбросить первое слагаемое в правой части уравнени  (5

Это осуществл етс  путем подачи опорного напр жени  на второй вход сумматора (примечание Ug, 0) . При перегрузке второго ин тегратора на вход логарифмирующего блока подаетс  напр жение с выхода третьего интегратора, а на второй вход сумматора - соответствующее опорное напр жение Uon -21ogK и т.д. Таким образом, суммарный динамический диапазон устройства зависит от коэффициента К и количества интеграторов N и может быть реализован любой требуемой величиной.

На чертеже представлена структурна  схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

5

0

5

0

5

0

5 Q 5

Устройство сост(5ит из упрлн;г к1- щего компаратора 1 , дешифратор,) 2, логарифмирующего каскада 3, гуммато- ра А, формирующего выходного ключа 5, интеграторов 6 - 1-6 - N,разр дных ключей 7 -1-7 - N, проходных ключей 8 -1-8 - N, компараторов 9-1 - 9 -(N-1) предельного уровн  и ключей 10-2 - 10-N опорных напр жений, блок 11 опорных напр жений, причем вход устройства соединен со входом компаратора 1 и с первыми входами интеграторов 6-1 . . .6-N, вторые входы которых соединены соответственно с выходами ключей 7-1...7-N, первые входы которых объединены и соединены с выходом компаратора 1 и первым входом ключа 5, а вторые входы соединены соответственно с первыми выходами интеграторов 6-1...6-N, вторые выходы которых соединены с первыми вхЬдами ключей 8-1...8-N и входами компараторов 9, кроме последнего интегратора 6-N, выходы которых соединены соответственно со входами дещифратора 2, выходы которого соединены со вторыми входами ключей 8-1... 8-N и первыми входами кЛючек 10-1... 10-N, кроме первого выхода, первые входы которых соединены с выходами блока 11 , а выходы ключей 10-1 .. . 10-N объединены и соединены с первым входом сумматора А, выход которого соединен со вторым входом ключа 5, а вт.орой вход соединен с выходом каскада 3, входы которого соединены с выходами ключей 8-1...8-N, выход ключа 5  вл етс  выходом устройства.

Способ реализуетс  следующим образом .

В период, предшествующий измерению импульса, устройство находитс  в состо нии, когда ключи 7-1 - 7-N, 8-1 и 5 замкнуты высоким потенциалом с выхода управл ющего компаратора 1, а ключи 8-2 - 8-N, 10-2 - 10-N разомкнуты . Ключи 7-1 - 7-N закорачивают интегрирующие конденсаторы и тем самым предотвращают интегрирование шумов и ЭДС смещени  усилителей во врем  паузы.

С приходом измер емого импульса, срабатывает компаратор 1, закрьша  ключи 7-1 7-N и ключ 5, и обеспечивает возможность синхронного интегрировани  импульса всеми интеграторами 6-1 - 6-N. Разна  чувстви51

тельнпстч. интогрлторов реализуетс  HbifiopoM 11лког|ительН(,1х элементов раз Мой нрЛ1тчины. Если до окончани  интегрнронани  импульса первый инте- 1 ратор 6-1 не перегрузитс  (не сработает его TioporoDbrfj компаратор 9-1), то управл ющий сигнал с выхода дешифратора 2 обеспечит прохождение напр жени  с выхода интегратора 6-1 через ключи 8-1 на вход логарифмирующего каскада и далее через сумматор 4 на вход формирующего ключа 5, При окончании интегрировани  импульса происходит обратное сраба- тьшание компаратора I и замьжание ключей 7-1 - 7-N и ключа 5. При этом конденсаторы в интеграторах разр жаютс , а на выходе формируетс  короткий ( I 0 с) импульс с амплитудой , пропорциональной логарифму площади измер емого импульса. В том случае, если в процессе интегрировани  не хратает динамического диапазона первого интегратора, срабатывает его компаратор 9-1, а дешифратор 2 обеспечивает прохождение на вход логарифмирующего каскада 3 через ключ 8-2 напр жени  с выхода второго интегратора 6-2, на второй вход сумматора 4 через ключ 10-2 поступает опорное напр жение U э блока I1 и если не произойдет перегрузки интегратора 6-3 до окончани 

93960

импульса, то аналогично на выход. формируетс  информационный импулес, и схема возвращаетс  в исходное состо ние . Если не хватает динамического диапазона и 2-го интегратора (сработает его компаратор 9-2), то вход логарифмирующего каскада переключитс  на выход третьего интегра10 тора, а к сумматору будет подведено соответствующее опорное напр жение и т.д.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ нзмерени  площади импуль15 сов случайной формы, заключающийс  в интегрировании исследуемого импульса , формировании импульса с амплитудой , пропорциональной измеренному интегралу, и регистрации его

   20 амплитудным анализатором импульсов, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  динамического диапазона, интегрирование исследуемого импульса производ т синхронно

   25 набором разночувствительньк интеграторов , вы вл ют первый неперегруженный интеграторs выходной сигнал которого логарифмируют и суммируют с логарифмическим зквивалентом

   30 сигнала последнего перегруженного интегратора , а выходной импульс формируют с амплитудой, пропорциональной логарифму площади измер емого импульса .

   1 40 UJbO