SU898330A1 - Цифровой измеритель параметров одиночных электрических импульсов - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано дл  измерени  амплитудных и временных параметров импульсов и их формы в широком диапазоне длительностей и частот повторени .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  цифровой измеритель параметров одиночного электрического импульса, содержащий стробоскопический блок выборки мгновенных значений исследуемого сиг°нала, выходы которого соединены с входами расширителей импульсов по длительности, выходами подключенных к входу коммутатора, выход которого св зан с входом блока цифровых индикаторов 11 .

Недостатком этого устройства  вл етс  ограниченность функциональных возможностей, так как оно не обеспечивает цифрового измерени  амплитудных и временных параметров импульсов и их формы, характеризуетс  сложной конструкцией.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей.

Цель достигаетс  тем, что цифровой измеритель параметров одиночных электрических импульсов, содержащий блок выборки мгновенных значений исследуемого сигнала, коммутатор и блок цифровых индикаторов, причем блок выборки включает генератор стробимпульсов, рециркул тор и линейный ключ, выход которого соединен со вторым входом генератора стробимпульсов, первый вход - с выходом генератора стробимпульсов, а второй вход - с выходом рециркул тора , вход которого подключен к шине исследуемого сигнала и первому входу генератора стробимпульсов, снабжен амплитудно-цифровым преобразователем, блоком запоминающих элементов, блоком микропроцессоров и микропроцессорным блоком управлени , включающим генератор опросных импульсов, микропроцессор и формирователь стопимпуль20 сов, вход которого св зан с индикаторным выходом микропроцессора, а выход - с установочным входом генератора опросных импульсов, запускающий вход которого соединен с шиной сигнала опроса, а выход - с управл ющими входами микропроцессора и блока микропроцессоров и вторым вxoдo l коммутатора, выход которого подключен ко входу блока запоминающих эле30 ментов , а первый вход - к выходу амплитудно-цифрового преобразовател , вход которого св зан с выходом линейного ключа и информационным входом микропроцессора, информационным выходом соединенного со вторым информационным входом блока микропроцессоров , выход которого подключен ко входу блока цифровых индикаторов, а первый информационный вход - к выходу блока запоминающих элементов.

На чертеже представлена структурна  электрическа  схема устройства.

Устройство состоит из блока 1 выборки мгновенных значений исследуемого сигнала, включающего генератор 2 стробимпульсов, рециркул тор 3 и . линейный ключ 4, амплитудно-цифрового преобразовател  5, коммутатора 6, блока 7 запоминающих элементов , блока 8 микропроцессоров, блока 9 цифровых индикаторов и микропроцессорного блока 10 управлени , включающего генератор 11 опросных импульсов, микропроцессор 12 и формирователь 13 стопимпульсов.

Устройство работает следующим образом .

Исследуемый импульс подаетс  на вход рециркул тора 3 и первый вход генератора 2 стробимпульсов. На выходе ключа 4 формируетс  пачка импульсов, число .которых определ етс  . из отношени .

WO

МО

П:

Эл-Ч

где Vy -. длительность исследуемого

импульса по нулевому уровню период следовани  стробирующих импульсов;

Tj. - задержка исследуемого импульса в рециркул торе 3 за врем  Tj .

ДТэ Тэ, - .

Амплитуда импульсов на выходе ключа 4 равна мгновенному значению напр жени  исследуемого импульса в точке стробировани , а длительность длительности стробирующих импульсов генератора 2.

Число сделанных выборок мгновенных значений напр жений регистрируетс  микропроцессором 12 блока 10 управлени . На информационном выходе микропроцессора 12 формируетс  числовой код, значение которого соответствует длительности исследуемого импульса по нулевому уровню

С (п-1). iT.

Амплитуды импульсов, формируемых на выходе ключа 4 преобразуютс  с помощью амплитудно-цифрового преобразовател  5 в цифровые коды, которые через коммутатор 6 подаютс  в блок 7 запоминающих элементов и запи сываютс  в его  чейки пам ти. Инфор .маци  о мгновенных значени х напр жений выборок в блоке 7 запоминающих элементов сохран етс  до поступлени  опросных импульсов.

По сигналу Опрос запускаетс  , генератор 11 опросных импульсов. Импульсы с выхода генератора 11 опросных импульсов с периодом поступают на управл ющий вход микропроцессора 12 и последовательно

уменьшают записанное в нем чИсло h

до нул .

Когда код на индикаторном выходе микропроцессора 12 становитс  равным нулю, формирователь 13 стопимпульсов , подключенный к этому выхо5 ду вырабатывает сигнал, с помощью которого генератор 11 опросных импульсов устанавливаетс  в исходное состо ние .

Опросные импульсы с выхода генератора 11 поступают на управл ющий вход (вход разрешени  приема информации ) блока 8.микропроцессоров и на второй вход коммутатора б.

Под действием опросных импульсов

5 коды мгновенных значений напр жений с выхода блока 7 запоминающих элементов подаютс  на первый информационный вход блока 8 микропроцессоров в той последовательности, в которой

Q они записывались с выхода амплитуднр-цифрового преобразовател  5 в блок 7 запоминающих элементов.

Блок 8 микропроцессоров вычисл ет амплитудные и временные параметры исследуемых импульсов Тф , , i: , Cn,U,uU где ф- длительность фронта; ITyg - длительность вершины; TC. - длительность среза; - длительность импульса по половинному уровню амплитуды; и - амплитуда; л.и,,- спад

0 амплитуды к концу вершины импульса.

По совокупности отношений этих параметров блок 8 вычисл ет форму импульсов . Дл  этого в блоке 8 микропроцессоров определ етс  знак производной (приращений) последовательности поступающих кодов. Положительному значению производной соответствует фронт сигнала, отрицательному срез , а нулевому (или близкому к нуQ лю) - вершина (амплитуда и спад амплитуды ) .

При положительном значении производной опросные импульсы, поступающие на блок 8 микропроцессоров, подсчитываютс  в нем узлом вычислени  длительности фронта, при значении производной, близком к нулю (нулевом значении) опросные импульсы подсчитываютс  узлом вычислени  длительности вершины импульса, а при отрицательном - узлом вычислени  длительности среза.

Claims (1)

1. Алгоритм вычислени  времен-ных параметров t ф , ,fe, аналогичен вычислению (Уц , т.е. fC (п;|-1).лТэ ,где 5 п - число опросных ийЬульсов, подсчитанное соответствующим узлом вычислени . Длительность исследуемых импульсов по половинному уровню сигнала вычисл етс  в блоке 8 микропроцессоров путем определени  отношени  т Числовой код Тио определ етс  в мик ропроцессоре 12 блока 10 управлени  и поступает на второй информационны вход блока 8 микропроцессоров. За амплитудное значение исследуе мых импульсов v принимаетс  код мгновенного значени  напр жени , по ступающий с блока 7 запоминающих эл ментов в блок 8 микропроцессоров, с ответствующих начальному нулевому з чению производной последовательност поступающих кодов (после положитель jioro значени ) . Значение этого кода (кода Vff,) записываетс  в регистрпа м ти узла вычислени  амплитуды блока 8 микропроцессоров. Параметр uv определ етс  узлом вычислени  спада амплитуды, в котором реализуетс  соотношение ) где Vy - мгновенное значение кода, поступающего с блока 7 за поминающих элементов после кода п, - число опросных импульсов, определ ющих длительность вершины импульсов. Форма исследуемых импульсов оцениваетс  узлом вычислеви  формы путем определени  отношений . на основе которых рассчитываетс  коэффициент формы импульса .. Значени  вычисленных параметров исследуемых импульсов отображаютс  блоком 9 цифровых индикаторов. Устройство обеспечивает длительное хранение информации о параметрах одиночных импульсов и цифровое автоматическое измерение всех основных параметров импульсов. Устройство может быть применено дл  исследовани  как импульсов наносекундного диапазона (при стробскопическом блоке выборки), так и дл  исследовани  импульсов большой длительности (миллисекундного диапазонапри обычном блоке выборки, реализуемом без элементов рециркул ции). Формула изобретени  Цифровой измеритель параметров одиночных электрических импульсов, содержащий блок выборки мгновенных значений исследуемого сигнала, коммутатор и блок цифровых индикаторов, причем блок выборки включает тенератор стробимпульсов, рециркул тор и линейный ключ, выход которого соединен со вторым входом генератора стробимпульсов, первый вход - с выходом генератора стробимпульсов, а второй вход - с выходом рециркул тора , вход которого подключен к шине исследуемого сигнала и первому входу генератора стробимпульсов, о т JT ичающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей , он снабжен амплитудно-цифровым преобразователем, блоком запоминающих элементов, блоком микропроцессоров и микропроцессорным блоком управлени , включающим генератор опросных импульсов, микропроцессор и формирователь стопимпульсов, вход которого св зан с индикаторным выходом микропроцессора, а выход - с установочным входом генератора опросных импульсов, запускающий вход которого соединен с шиной сигнала опроса, а выход - с управл ющими входами микропроцессора и блока микропроцессоров и вторым входом коммутатора, выход которого подключен ко входу блока запоминающих элементов, а первый вход - к выходу амплитудно-цифрового преобразовател , вход которого св зан с выходом линейного ключа и информационным входом микропроцессора, информационным выходом соединенного со вторым информационным входом блока микропроцессоров, выход которого подключен ко входу блока цифровых индикаторов, а первый, информационный вход - к выходу блока запоминающих элементов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Найденов А.И. Трансформаци  спектра наносекундных импульсов. М., Советское радио , 1973, с. 134 (прототип).