SU756331A1 - Method of measuring amplitude density distribution of signal stream - Google Patents

Method of measuring amplitude density distribution of signal stream Download PDF

Info

Publication number
SU756331A1
SU756331A1 SU772508517A SU2508517A SU756331A1 SU 756331 A1 SU756331 A1 SU 756331A1 SU 772508517 A SU772508517 A SU 772508517A SU 2508517 A SU2508517 A SU 2508517A SU 756331 A1 SU756331 A1 SU 756331A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
amplitude
analyzer
measurement
dnl
samples
Prior art date
Application number
SU772508517A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Anatolij V Matveev
Oleg Kh Belov
Original Assignee
Anatolij V Matveev
Oleg Kh Belov
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anatolij V Matveev, Oleg Kh Belov filed Critical Anatolij V Matveev
Priority to SU772508517A priority Critical patent/SU756331A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU756331A1 publication Critical patent/SU756331A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Radiation (AREA)

Description

Изобретение относится к области экспериментальной ядерной физики, способам измерения плотности распределения амплитуды потока сигналов , и, в особенности, к способам измерения плотности распределения амплитуд импульсных генераторов, предназначенных для измерения дифференциальной нелинейности'(ДНЛ) аппарату- , ры ядерного приборостроения. ’The invention relates to the field of experimental nuclear physics, methods of measuring the density distribution of the amplitude of the signal flow, and, in particular, to methods of measuring the density distribution of the amplitudes of pulsed generators designed to measure differential nonlinearity '(DNL) instrumentation, nuclear instrumentation. ’

Известен способ измерения ДНЛ аппаратуры ядерного приборостроения с помощью многоканального амплитудного анализатора и генератора импуль-1 сов с постоянной плотностью распределения амплитуды [1].Для осуществления способа многоканальным амплитудным анализатором производят два измерения, одно из которых в результате’ измерения отражает суммарную ДНЛ генератора, анализатора и испытуемой аппаратуры,’ а другое - суммарное ДНЛ генератора и анализатора. Далее вычисляют разность двух измеренных дифференциальных нелинейностей (как дискретную функцию номера канала анализатора), которая и принимается равной ДНЛ испытуемой аппаратуры.There is a method of measuring DNL instruments of nuclear instrumentation using a multichannel amplitude analyzer and a pulse generator-1 owl with a constant amplitude distribution density [1]. For implementing the method of a multichannel amplitude analyzer, two measurements are made, one of which reflects the total DNL generator, analyzer and the equipment under test, and the other is the total DNL of the generator and analyzer. Next, the difference between two measured differential nonlinearities (as a discrete function of the analyzer channel number) is calculated, which is taken to be equal to the DNL of the equipment under test.

22

Недостатком этого способа явля-’ ется невозможность его применения для измерения плотности распределения амплитуды выходных сигналов генераторов и, в чартности, генераторов, предназначенных для измерения ДНЛ аппаратуры.The disadvantage of this method is the impossibility of its use for measuring the density distribution of the amplitude of the output signals of the generators and, in charter, of the generators intended for measuring the DNL equipment.

Известен также способ измерения плотности распределения амплитуды потока сигналов путем измерения амплитуды отдельных сигналов многоканальным амплитудным анализатором с последующим вычислением характеристик плотности распределения по отсчетам в каналах анализатора [2).There is also known a method for measuring the density distribution of the amplitude of a signal stream by measuring the amplitude of individual signals by a multichannel amplitude analyzer with the subsequent calculation of the characteristics of the distribution density from samples in the analyzer channels [2).

Недостаток известного способа ι состоит в том, что анализатор имеет 'неоднородность ширины каналов (дифференциальную нелинейность), которая при измерениях, например равномерной плотности распределения амплитуд потока сигналов приводит к искажению результатов измерения и неправильной оценке измеряемой (исходной) плотности. Таким образом, мерой искажения, вносиьшх анализатором, является его дифференциальная нелинейность (ДНЛ).A disadvantage of the known method ι is that the analyzer has a channel width inhomogeneity (differential non-linearity), which when measuring, for example, the uniform distribution of amplitudes of signal flow amplitudes leads to a distortion of the measurement results and an incorrect assessment of the measured (initial) density. Thus, the measure of the distortion introduced by the analyzer is its differential nonlinearity (DNL).

Целью изобретения является повышение точности измерения плотностиThe aim of the invention is to improve the accuracy of measuring the density

33

756331756331

4four

распределения амплитуд потока сигналов. Для достижения Указанной цели производят суммирование измеряемого сигнала с сигналом стабильной амплитуды, синхронизованным с измеренным, затем последовательно во времени измеряют суммарные амплитуды упомянутых сигналов, причемιкаждое последующее' измерение производят при новом значении сигналов стабильной амплитуды, а затем выбирают группу каналов анализатора, в которой содержатся отсчеты при любом измерении,и производят вычисление характеристик плотности распределения.amplitude distribution of the signal flow. To achieve the specified goal, the measured signal is summed with a stable amplitude signal synchronized with the measured one, then the total amplitudes of the mentioned signals are measured successively in time, and each subsequent measurement is made at a new value of the stable amplitude signals, and then the group of samples is selected. in any measurement, and calculate the characteristics of the density distribution.

На фиг. 1 приведена структурная схема включения приборов для осуществления измерений; на фиг. 2,а показано примерное изображение плотности распределения амплитуд сигналов на экране осциллографа анализатора при различных значениях сигналов стабильной амплитуды (фиг. 2,6). Для упрощения графика измеренная плотность распределения, являющаяся дискретной функцией номера канала анализатора (ось X фиг. 2), изображена как непрерывная функция. Заштрихованные области соответствуют выбранному участку шкалы анализатора (внутри участка каналы нумеруются как 1, 2,..... К) в различныхFIG. 1 shows a block diagram of the inclusion of instruments for measuring; in fig. Fig. 2a shows an exemplary image of the amplitude distribution density of signals on the oscilloscope screen of the analyzer for various values of signals of stable amplitude (Fig. 2.6). To simplify the graph, the measured distribution density, which is a discrete function of the analyzer channel number (axis X of Fig. 2), is depicted as a continuous function. The shaded areas correspond to the selected section of the analyzer scale (inside the section the channels are numbered as 1, 2, ..... K) in different

измерениях (1, 2, ...,,) соответствующих различным амплитудам сигналов вспомогательного генератораmeasurements (1, 2, ... ,,) corresponding to different amplitudes of the signals of the auxiliary generator

<п,,иа.....,ие).<p ,, and a ....., and e ).

Описываемый способ осуществляется следующим образом. В аналоговом и обычно линейном сумматоре 5 производят суммирование измеряемого сигнала, поступающего от источника 1, с сигналом стабильной амплитуды, генерируемого источником 2 в моменты времени, определяемые цепью синхронизации 4.. Синхронизация определяет сколько и какие из импульсов потока будут измеряться многокальным амплитудным анализатором 3. Измерение плотности распределения амплитуд потока сигналов на выходе сумматора 5 производят в течение некоторого времени (время экспозиции или набора). В течение этого времени анализатор измеряет амплитуды отдельных импульсов потока, который видоизменяется сумматором. Второе и последующие измерения производят при значениях амплитуды сигнала источника 2, лежащих в диапазоне от минимальной.амплитуды, измеряемой анал’изатором 3 и регистрируемой в его запоминающем устройстве (ЗУ). Так как емкость ЗУ может быть ограничена, то после η измерения (обычно η = 1) информацию на ЗУ выводят на цифропечатаю-, щёе устройство или, значительно удобнее для последующих вычислений,The described method is as follows. In the analog and usually linear adder 5, the measured signal coming from source 1 is summed with a signal of stable amplitude generated by source 2 at times determined by synchronization circuit 4. The synchronization determines how many and which of the flow pulses will be measured by a multi-amplitude analyzer 3. The measurement of the density distribution of the amplitudes of the signal flow at the output of the adder 5 is carried out for some time (exposure time or set). During this time, the analyzer measures the amplitudes of the individual pulses of the stream, which is modified by the adder. The second and subsequent measurements are carried out with the amplitude values of the source 2 signal lying in the range of the minimum amplitude measured by the analog’3 and recorded in its storage device (memory). Since the capacity of the memory can be limited, after η measurements (usually η = 1), the information on the memory is output on a digital printout, another device or, much more convenient for subsequent calculations,

передают в память вычислительной машины.transmit to the memory of the computer.

Рассмотрим частный случай измерения плотности распределения амплитуд импульсов генератора с последующей оценкой неравномерности плотности (дифференциальной нелинейности) и покажем, что предлагаемый способ позволяет уменьшить погрешность измерения. . .Consider a special case of measuring the density distribution of the amplitudes of the pulses of the generator with the subsequent evaluation of the density non-uniformity (differential nonlinearity) and show that the proposed method allows to reduce the measurement error. . .

При первом измерении установим, амплитуду сигналов стабильной амплитуды, равную нулю. Измеряемая плотность распределения амплитуд потока сигналов генератора (или, сокращенно) измеряемая плотность, искаженная сумматором 5 и анализатором 3, фиксируется в запоминающем устройстве. Время измерения должно быть достаточным для набора нескольких тысяч отсчетов в каждом канале анализатора, При втором и последующих измерениях экспозиция не должна изменяться. При втором измерении устанавливают значение сигнала стабильной амплитуды, отличное От нуля, при третьем - отличное от второго и т.д. Порядок изменения амплитуды источника 2 произвольный, так же как и количество измерений (после второго).At the first measurement, we establish the amplitude of the signals of a stable amplitude, equal to zero. The measured amplitude distribution of the amplitudes of the signal flow of the generator (or, in abbreviated form) the measured density, distorted by the adder 5 and the analyzer 3, is recorded in a memory device. The measurement time should be sufficient for a set of several thousand samples in each channel of the analyzer. During the second and subsequent measurements, the exposure should not change. In the second measurement, the value of the signal of a stable amplitude is set to a value other than Zero, in the third one it is set to a value other than the second, and so on. The order of change in the amplitude of source 2 is arbitrary, as well as the number of measurements (after the second).

Далее выбирается участок на шкале анализатора, который содержит отсчеты, при любом измерении, и вычисляются характеристики измеряемой плотности распределения амплитуд. Положение участка на шкале анализатора зависит от соотношения максимальной выходной амплитуды источника 1 и максимальной амплитуды, измеряемой анализатором , 3. Очевидно, что если максимальная амплитуда источника больше, чем измеряемая анализатором, то на входе сумматора еле-. дует установить делитель и добиться наиболее удобного случая, когда амплитуда одного порядка. Тогда выбирают участок, близкий к концу шкалы (0,9 - 0,95) .Next, select the area on the scale of the analyzer that contains the samples, in any measurement, and calculate the characteristics of the measured amplitude distribution density. The position of the plot on the analyzer scale depends on the ratio of the maximum output amplitude of source 1 and the maximum amplitude measured by the analyzer, 3. It is obvious that if the maximum amplitude of the source is greater than that measured by the analyzer, then at the input of the adder it is barely. blowing install the divider and achieve the most convenient case when the amplitude is of the same order. Then select the area close to the end of the scale (0.9 - 0.95).

Для вычисления такой характеристики как ДНЛ испытуемого генератора целесообразно использовать ЭВМ, поскольку при выбранном участке шкалы анализатора, содержащем К каналов, и при полном числе измерений 2 необ·. ходимо подсчитать .To calculate such characteristics as the test generator DNL, it is advisable to use a computer, since with a selected section of the analyzer scale containing K channels, and with the full number of measurements, 2 is necessary. we calculate.

' -2~-разностей числа отсчетов в каждом, канале выбранного участка при всех измерениях и сравнить эти разности для.нахождения максимальной. Например, при К = 100 каналов и ζ. = 10 ς = 4500. Если на обработку одной разности числа отсчетов (вычисление, сравнение с другими и т.д.) затрачивается около 300 мкс, что соответствует скорости современных ЭВМ, то для приведенного выше примера вычисление ДНЛ потребует около 1,5 сек машинного времени. Очевидно, что при расчетах вручную это в тысячи раз больше.'-2 ~ -distance of the number of samples in each channel of the selected area in all measurements and compare these differences for finding the maximum. For example, when K = 100 channels and ζ. = 10 ς = 4500. If processing of one difference in the number of samples (calculation, comparison with others, etc.) takes about 300 µs, which corresponds to the speed of modern computers, then for the above example, the calculation of DNL will require about 1.5 seconds of machine of time. Obviously, when calculating manually, it is thousands of times more.

5five

756331'756331 '

66

При использовании ЭВМ можно предложить следующий алгоритм расчетаWhen using a computer, you can offer the following algorithm for calculating

ДНИ испытуемого генератора:DAYS of the tested generator:

1. Усредненное по выбранному участку шкалы анализатора и по всем_ измерениям число отсчетов в канале»Й с1. Averaged over the selected section of the analyzer scale and over all measurements, the number of samples in the channel.

- ι к I 3 - ι to I 3

(Νι4 - число отсчетов в канале 1 в 5-ом измерении);(Νι 4 is the number of samples in channel 1 in the 5th dimension);

2. Максимальная разность числа от- ιθ счетов в одном и том же канале (или группе каналов) выбранного участка2. The maximum difference in the number of ιθ accounts in the same channel (or group of channels) of the selected segment

в любых двух измерениях дгпачатак^й\ гпак)in any two dimensions, gpach and so ^ y \ gpak)

X — 1, 2, ι . ·., КX - 1, 2, ι. ·., K

.'измерения ДНЛ генератора со значительно большим динамическим диапазоном, чем динамический диапазон используемого анализатора, так как благодаря суммированию с сигналами вспомогательного генератора анализатор может измерять амплитуду, сигналов испытуемого генератора, которая меньше порога чувствительности ^анализатора.. 'measurements of the DNL generator with a significantly larger dynamic range than the dynamic range of the analyzer used, since, by summing up with the signals of the auxiliary generator, the analyzer can measure the amplitude of the signals of the tested generator that is less than the sensitivity threshold ^ of the analyzer.

Claims (2)

Формула изобретенияClaim где: ' .where: '. . Δ'< Γηαχ=τήαχ|Ν ·ι6- ЗД,. Δ '<Γηαχ = τήαχ | Ν · ι6 - ZD, ‘ , Си В 7 1‘, C B 7 1 3. ДНЛ испытуемого генератора ΛΗΝ’1 А00% .3. DNL of the tested generator ΛΗΝ ' 1 А00%. Для устранения влияния эффектаTo eliminate the effect 1’чет-нечет’1, присущего только анализатору, перед указанными выше расчетами целесообразно для каждого измерения проводить сглаживание отсчетов в каналах выбранного участка, которое заключается в замене полуученных отсчетов значениями: 1 'even-odd' 1 , inherent only to the analyzer, before the above calculations, it is advisable for each measurement to smooth the samples in the channels of the selected area, which is to replace the received samples with the values: 1515 2020 2525 гдеWhere '4,1,.-,к1 '4,1, .-, to 1 30thirty а^ (ш)a ^ (w) весовые коэффициенты, определяемые видом сглаживающей функции.weights determined by the type of smoothing function. Число точек сглаживания (2т + 1) выбирают малым (например 5-%), чтобы не исказить локальную ДНЛ генератора.The number of smoothing points (2m + 1) is chosen small (for example, 5%) in order not to distort the local generator DNL. Преимуществом описываемого способа является то, что результат измерения ДНЛ генераторов не зависит от ДНЛ анализаторов, и, тем самым, погрешность измерения резко уменьшается (до погрешности от статистики отсчетов).The advantage of the described method is that the measurement result of DNL generators does not depend on the DNL analyzers, and, thus, the measurement error decreases sharply (to an error from the statistics of readings). Другим преимуществом предлагаемого способа является возможностьAnother advantage of the proposed method is the ability 3535 4040 4545 Способ измерения плотности распределения амплитуды потока сигналов путем измерения амплитуды отдельных сигналов многоканальным амплитудным анализатором с последующим вычислением характеристик плотности распределения по отсчетам в каналах анализатора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, производят суммирование измеряемого сигнала с сигналом стабильной амплитуды, синхронизированным с измеряемым, затем последовательно во времени измеряют суммарные амплитуды упомянутых сигналов, причем каждое последующее измерение производят при новом значении сигнала стабильной амплитуда, а затем выбирают труп пу каналов анализатора, в которой содержатбя отсчеты при любом измерении и производят вычисления характеристик плотности распределения.A method for measuring the amplitude distribution of the signal flow by measuring the amplitude of individual signals with a multichannel amplitude analyzer and then calculating the characteristics of the density of the samples in the analyzer channels, characterized in that, in order to improve measurement accuracy, the measured signal is summed with a stable amplitude signal synchronized with the measured signal , then the total amplitudes of the above-mentioned signals are measured successively in time, each subsequent and The measurement is made at a new signal value of a stable amplitude, and then the corpse of the analyzer channels is selected, in which the samples are counted in any measurement and the characteristics of the density distribution are calculated.
SU772508517A 1977-07-14 1977-07-14 Method of measuring amplitude density distribution of signal stream SU756331A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772508517A SU756331A1 (en) 1977-07-14 1977-07-14 Method of measuring amplitude density distribution of signal stream

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772508517A SU756331A1 (en) 1977-07-14 1977-07-14 Method of measuring amplitude density distribution of signal stream

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU756331A1 true SU756331A1 (en) 1980-08-15

Family

ID=20718405

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU772508517A SU756331A1 (en) 1977-07-14 1977-07-14 Method of measuring amplitude density distribution of signal stream

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU756331A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4495586A (en) Waveform acquisition apparatus and method
US4074201A (en) Signal analyzer with noise estimation and signal to noise readout
US3720818A (en) Method of measurement and apparatus therefor
KR20010050459A (en) Method of time stamping a waveform edge of an input signal
Gans Dynamic calibration of waveform recorders and oscilloscopes using pulse standards
US3705297A (en) Signal averager
US3848471A (en) Noise pollution level measuring circuit
SU756331A1 (en) Method of measuring amplitude density distribution of signal stream
Davis et al. A measuring device for the galvanic reflex
US3657646A (en) Method and apparatus of automatic estimation of nonregular curves, especially electromiographic curves and the digital system for realization of the method
US3222598A (en) Electroencephalograph wave analyzer
Helisto et al. Measurement uncertainty in the presence of low-frequency noise
US3886333A (en) Method of evaluating the precision of cross-spectral density measurements of random noise
SU222032A1 (en) FUNCTIONAL TRANSFORMER
SU720371A1 (en) Method of measuring phase response of attenuator
SU789874A1 (en) Spectrum digital analyzer
SU738147A2 (en) Correlometric digital meter of signal effective value
SU765742A1 (en) Digital meter of mean frequency
SU647871A1 (en) Device for evaluating coaxial cable non-uniformity
RU2020579C1 (en) Device for measuring relations of amplitudes of quasisinusoidal signals
SU894648A1 (en) Measuring instrument for electric geogurvey
SU920746A1 (en) Device for calculating concentration of gases in chromatography
US4012695A (en) Method and apparatus for quality control of semiconductor devices and integrated circuits
SU918865A1 (en) Method of measuring large currents
SU472298A1 (en) Automatic compensator