SU1624343A1 - Устройство измерени энергии одиночного импульса - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к информационно-измерительной технике и может быть использовано в радиопромышленности дл  измерени  энергии одиночного импульса. Цель изобретени  - повышение точности измерени . Поставленна  цель достигаетс  введением масштабного усилитэл  9, блока 11 измерени  и индикации второго ключа 8, выполнением блока 10 управлени , который состоит из формирог тепн 12 опорного на- пр жени , ког.пэратора 13, инвертора 14, первого триггера 15, второго триггера 16, блока неравнозначности 17. Блок-11 измерени  и индикации состоит из аналого-цифрового преобразовател  18 и индикатора 19. Кроме того, устройство содержит объект 1 измерени , коммутатор входного сопротивлени , коммутатор 3 пределов измерени  энергии, преобразователь 4 энергии. Преобразователь 4 энергии состоит из квадратора 5, первого электронного ключа 6, интегратора 7. 1 з.п. ф-лы, 1 к.л (Л

Description

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано в радиопромышленности для измерения одиночного импульса.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство измерения энергии одиночного импульса содержит объект 1 измерения, коммутатор 2 входного сопротивления, коммутатор 3 пределов измерения энергии, составляющие входную цепь, преобразова тель 4 энергии, содержащий квадратор 5. первый электронный ключ 6, интегратор 7, второй электронный ключ 8, масштабный усилитель 9, блок 10 управления, блок 11 измерения и индикации.

Выход входной цепи соединен с первым входом блока 10 управления и входом квадратора 5, выход которого через второй электронный ключ 8 соединен с входом интегратора 7. Вход интегратора 7 через первый электронный ключ 6 соединен с выходом интегратора и входом масштабного усилителя 9. Выход масштабного усилителя 9 подключен к первому входу блока 11 измерения и индикации, выход которого соединен с вторым входом блока 10 управления. Первый выход блока 10 управления подключен к управляющему входу первого электронного ключа 6. Второй вход блока 11 измерения и индикации соединен с вторым выходом блока 10 управления, подключенного третьим выходом к управляющему входу второго электронного ключа 8.

Блок 10 управления состоит из формирователя 12 опорного напряжения, компаратора 13, инвертора 14, первого триггера 15, второго триггера 16, блока 17 неравнозначности. Выход формирователя Топорного напряжения соединен с первым входом компаратора 13, второй вход которого является первым входом блока 10 управления. Выход компаратора 13 соединен с тактирующим входом первого триггера 15 и через инвертор 14 с тактирующим входом второго триггера 16. Входы сброса триггеров объединены и являются вторым входом блока 10 управления. Неинвертирующие входы триггеров подключены к входам блока 17 неравнозначности. выход которого является третьим выходом блок 10 управления, первым выходом которого является инвертирующий выход первого триггера 15, Неинвертирующий выход второго триггера 16 является эторым выходом блока 10 уп равления. Блок 7 измерения и индикации состоит из АЦП 18, индикатора 19.

Устройство измерения энергии одиночного импульса работает следующим образом.

Известно, что электрическая энергия заряженного конденсатора равна работе электрических сил dA = U -dq, ^где dA - элементарная работа;

dq - элементарное количество заряда; U - мгновенное значение напряжения, Проинтегрировав, получаем

U р | |2

А = Е = С J UdU = —.

о 2

т.е. энергия заряженного конденсатора выражается так:

где С - емкость конденсатора;

U - начальное значение напряжения на конденсаторе.

Энергия импульса будет пропорциональна площади кривой мощности за бесконечно большой промежуток времени. Однако известно, что за время 5 т, где τ — R С; R - сопротивление нагрузки конденсатора; С - емкость конденсатора, конденсатор разряжается на 99%. Поэтому практически можно ограничиться временем равным 10 τ. Тогда энергию одиночного импульса можно будет вычислить по следующей формуле:

. юг Е=| / u²(t)-dt,

R о где R - сопротивление нагрузки конденсатора;

U - мгновенное значение напряжения,

Практически интервал интегрирования будет зависеть от длительности импульсов.

Одиночный импульс с объекта 1 измерения через коммутатор 2 входного сопротивления и коммутатор 3 пределов измерения энергии поступает на вход преобразователя 4 энергии и на вход блока 10 управления. Сразу же после включения устройства выходы блока ТО управления находятся в следующем состоянии: неинвертирующие выходы первого 15 и второго 16 триггеров в состоянии 0, выход блока 17 неравнозначности в состоянии 0”. Второй электронный ключ 8 находится в разомкнутом состоянии, первый электронный ключ 6 в замкнутом. Интегратор 7 находится в состоянии сброса, т.е. на его выходе напряжение равно нулю.

Блок 11 измерения и индикации фиксирует нулевые значения энергии. 5

По приходе измеряемого импульса на вход блока 10 управления компаратор 13 формирует на своем выходе прямоугольный импульс, длительность которого равна длительности выходного импульса. Данный им- 10 пульс, воздействуя на синхрсвход первого триггера 15 предним фронтом, устанавливает его неинвертирующий выход в состояние 1. Инвертирующий выход устанавливается в состояние 0. Па выходе блока 17 нерав- 15 нозначности устанавливается уровень 1.

Второй электронный ключ 8 замыкается, первый электронный ключ 6 размыкается. Одновременно измеряемый импульс, преобразовавшись к квадраторе 5, через 20 замкнутый второй электронный ключ 8 поступает на интегратор 7. Начинается процесс интегрирования.

Импульс с выхода компаратора 13, прейдя через инвертор 14, задним фронтом 25 устанавливает неинвертирующий выход второго триггера 16 в состояние 1. При этом на выходе блока 17 неравнозначности формируется сигнал 0, размыкается второй электронный ключ 8 и интегратор 7 пе- 30 реходит в режим хранения информации. Уровнем 1 с выхода второго триггера 16 схема индикации переходит в режим измерения. Сигнал с выхода интегратора 7 через масштабный усилитель 9. где происходит 35 усиление и (коррекция сигнала, поступает на вход АЦП 18. По окончании измерения происходит индикация результатов измерения и АЦП 18 выдает импульс окончания измерения, который переводи^ блок 10 управле- 40 ния в исходное состояние, тем самым подготавливая устройство к очередному измерению.

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1. Устройство измерения энергии оди- ночного импульса, содержащее входную цепь, соединенную выходом с входом квадратора. интегратор и блок управления, первый выход которого соединен с входом управления первого ключа, подключенного входом и выходом к входу и выходу интегратора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введен второй ключ, подключенный входом к выходу квадратора. а выходом - к входу интегратора, выход которого подк лючен через введенный масштабный усилитель к входу блока измерения и индикации, соединеннЩ,-, управляющим ВХОДОМ С ВТСПЫМ Н/ТСЫМ блока управления, который свои;· ;гым входом подключен к входу квадрат up а. а вторым входом - к выходу блока измерени.·! и индикации, блок улразлениь туе вы ход ем сссдинсн с входом упр.!,';льния όίοππ'Ο ключа.
2. 2. Устройстве но п. 1. стлвчающ ее с я тем. что блок управления содержит формировал ель опорного напряжения, компаратор. инвертор, '..щаый и второй триггеры, блок неравнозначности. первый вход компараторе соединен .? лыходом формирователя опор-юго напряжения, второй вход с первым сходом блоха упрачленн·.). выход компаратора соединен с синкревходом первого триггера и через инвертор - с синхровходом второго триггера, входы сброса триггеоов соединтрны с вторым входом блока управления. неинвертирующие выходы триггеров соединены с входами блока неравнозначности. инвертирующий выход первого триггера соединен с. первым выходом блока управления, в·. ·.··(>/’. б-с -'а неравнозначное -и соединен с тлеть-чм выходом блока управления, нсингюртит: юший выход второго триггера соединен с вторым выходом блока управления.