SU1024940A1 - Method of measuring duration of integration interval of analogue integrator - Google Patents

Method of measuring duration of integration interval of analogue integrator Download PDF

Info

Publication number
SU1024940A1
SU1024940A1 SU813352667A SU3352667A SU1024940A1 SU 1024940 A1 SU1024940 A1 SU 1024940A1 SU 813352667 A SU813352667 A SU 813352667A SU 3352667 A SU3352667 A SU 3352667A SU 1024940 A1 SU1024940 A1 SU 1024940A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
interval
frequency
duration
harmonic signal
integrator
Prior art date
Application number
SU813352667A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Всеволод Васильевич Данилевич
Владимир Григорьевич Кваченок
Виктор Викентьевич Ревинский
Александр Федорович Чернявский
Original Assignee
Научно-Исследовательский Институт Прикладных Физических Проблем Им.Акад.А.Н.Севченко При Белорусском Ордена Трудового Красного Знамени Государственном Университете Им.В.И.Ленина
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 Научно-Исследовательский Институт Прикладных Физических Проблем Им.Акад.А.Н.Севченко При Белорусском Ордена Трудового Красного Знамени Государственном Университете Им.В.И.Ленина filed Critical Научно-Исследовательский Институт Прикладных Физических Проблем Им.Акад.А.Н.Севченко При Белорусском Ордена Трудового Красного Знамени Государственном Университете Им.В.И.Ленина
Priority to SU813352667A priority Critical patent/SU1024940A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1024940A1 publication Critical patent/SU1024940A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ИНТЕРВАЛА ИНТЕГРИРОи ВАНИЯ АНАЛОГОВОГО ИНТЕГРАТОРА, основанный на сравнении длительностей измер емого интервала и компенсаиио. кого интервала, отличающийс   тем, что, с целью повышени  точности измерени  длительности интервала интегрировани , интегрируют много фатно гармонический сигнал с регулируемой частотой в течение измер емого интервала интегрировани , распола гаемого случайно по отношению к гармонического сигнала, етфеаел ют величину разброса амплитусщых значе НИИ выходного сигнала аналогового интегратора и по полученному результату измен ют частоту га рмонического сигнала в сторону увеличени , начина  с ее нулевого значени  при достижении минимальной величины разброса амйт туоных значений выходйого сигнала аналогового интегратора измер ют частоту гармонического сигнала и по иэ меренному значению частоты гармонии ческого сигнала определ ют длительность интервала интегрировани  аналогового интегратора как величину периода иэ меренного значени  частоты гармонического сигнала. to | со 4ikTHE METHOD OF MEASURING THE DURATION OF THE INTEGRIRE INTERVAL OF ANALOG INTEGRATOR, based on a comparison of the duration of the measured interval and compensation. Which interval, in order to improve the accuracy of measuring the duration of the integration interval, integrate the multi-harmonic signal with an adjustable frequency during the measured integration interval that is randomly located with respect to the harmonic signal, and distribute the amplitude values of the output signal the analog integrator and, according to the result, change the frequency of the harmonic signal upwards, starting with its zero value when reaching m Minimum scattering values of the output signal of the analog integrator measure the frequency of the harmonic signal and measure the duration of the integration interval of the analog integrator as the value of the period and measured value of the frequency of the harmonic signal. to | with 4ik

Description

Изобретение относитс  к контропьно-измеритепьной технике, в частности к измерени м временных интервалов. Известен способ измерени  цлитель- ности интервала, основанный на прдсч&те числа импульсов эталонной частоты за промежуток времени, равный цпитель ности исслеоуемого интервала ij . , Точность измерени  этим способом ограничена разрешающей способностью счетчика импульсов. Известен способ измерени  алитепьности временного интервала путем срав нени  опорного импульсного напр жени  и мгновенных значений возрастаю щей и убывающей частей исслецуемого импульса д Точность -этого способа ограничена точностью амппитуцной цискриминации. Наиболее близким по технической сущности к преаложенному  вл етс  способ измерени  цлитедьности временного интервала, основанный на сравнени алительносги измер емого интервала и компенсационного импульса, согласно которому определ ют разность и знак рассогласовани  межцу длительностью измер емого интервала и цлительностью компенсационного .импульса и измен ют длительность компенсационного импульса пропорционально знаку рассогласовани  З . Недостатком известного метода  вл етс  низка  точность измерении, обусловленна  тем, что он не позвол ет экспериментально оценивать возникающе в ключевом элементе интегратора различие истинного времени интегрировани  и длительности коммутирующего импульса. При малых временах интегрировани  ( « 1 МКС и меньше) погрешность определени  его истинного значени  может достигать нескольких процентов , что преп тствует построению абсолютной передаточной характеристики ийтегратора, а также созданию многоканальных интегрирующих преобразовате с идентичными характеристиками каналов . Цель изобретени  - повышение точности измерени  длительности интервала интегрировани  аналогового интегратора . Указанна  цепь достигаетс  тем, что, согласно способу измерени  длитель ности интервала интегрировани  аналогового интегратора, основанному на сравнении длительностей измер емого интервала и компенсационного интервала , интегрируют многократно гармонический сшадал с регулируемой частотой в течение измер емого интервала интегрировани , располагаемого случайно по отношению к фазе гармонического сигнала, определ ют величину разброса амплитудных значений выходного сигнала аналогового интегратора и по полученному результату измен ют час- тоту гармонического сигнала в сторону увеличени , начина  с ее нулевого значени , при достижении минимальной величины разброса амплитудных значений выходного сигнала аналогового . интегратора измер ют частоту гармонического сигнала и по измеренному значению частоты гармонического сигнала определ )от длительность интервала интегрировани  аналогового интегратора как величину периода измеренного значени  частоты гармонического сигнала . Предложенный способ основан на том, что аналоговый интегратор эквивалентен фильтру высших частот с нормированной частотной характеристикой вида , U, где TH - истинное значение длйтельнооти интервала интегрировани  аналогового интегратора. Из этого выражени  следует, что при частоте 1о , удовлетвор ющей равенству f о т коэффициент передачи аналогового интегратора k ( , поскольку числитель выражени  (1) тождественно обращаетс  в нуль. Согласно предложенному способу на испытуемый интегратор подаетс  гармонический входной сигнал, а частота его подбираетс  путем регулировки таким образом, чтобы величина периода входного гармонического скгнапа равн лась истинному значению длительнооти интервала интегрировани . Равенство обнаруживаетс  по минимальному (близкому к нулю) разбросу амплитудных значений выходного сигнала аналогового интегратора при случайном раоположении интервалов интегрировани  по отношению к фазе входного сигнала . Поскольку выходной сигнал аналогового интегратора в каждом цикле интегрировани  равен алгебраической (с учетом знака) площади 5 входного сигнала в течение длительносл-и истинного интервапа интегрнрова1ш , то при усповии i - f о 1 / Тц, Тй. / 4 5 J5ini2uUVq)dt Jsinl2ft:pt(j)dt независимо от значени  фазы ( . Таким образом, экспериментальное нахожцение и измерение частоты i позвол ет определить истинное значение олите ьности интервала интегрировани  Ту( , не прибега  к непосредственному измерению цлительности коммутирующего импульса и величины зацержки ключевого элемента интегратора. На фиг. 1 а приведена иллюстраци  к процессу интегрировани  при Т и 1/( на фиг; 16 - нормированна  частотна  характеристика К (i)аналогового интегра тора; на фиг. 2 - вариант структурной схемы устройства, реализующего пресь поженный способ измерени  длительнос ти интервала интегрировани  аналогово го интегратора. Устройство содержит генератор 1 гармонического сигнала с регулируемой частотой , электронно-счетный частотомер 2, испытуемый аналоговый ийтегратор 3, генератор 4 импульсов запуска аналогового интегратора, многоканальный амплитудный анализатор 5 Предложенный способ измерени  дли тельности интервала интегрировани  аналогового интегратора отличаетс  DT известного значительным (на и более) повышением точности определени  еГр истинного значени . так как измер ема  величина (частота ) однозначно определ ет именно иотинное значение времени интегрировани , а врем  срабатывани  ключевого эл&мента интегратора не вли ет на результаты измерений. Установка значени  частоты, соответствующего нулю п редаточной функшш аналогового интегратора , может быть выполнена с точностью до сотых долей процента, так как динамический диапазон современных амплитудных анализаторов достигает 1О. При статистической обработке регистрируемых амплитудным анализатором гистограмм точность установки частоты может быть повышена еще на пор док. Измерение установленного значени  частоты электронно-счетным частотомером обеспечивает относительную погрешность 1О и лучше. Таким образом, результирующа  погрешность измерени  времени интегрировани  дл  предлагаемого способа составл ет 0,О1%.Слепует отметить, что результат измерени  получаетс  статистически усредненным по .большому числу циклов интегрировани , что снимает вли$шие случайных внешних факторов, а также собЬтвенных шумов схемы аналогового интегратора на точность результата измерений. При традиционном способе измерени  наличие неконтролируемых задержек срабатывани  ключевого эл&мента интегратора уже при времени интегрировани  1 мкс не позвол ет оценивать его истинное значение с.погрешностью ,лучше О,2-О,5%.The invention relates to a counter-measuring technique, in particular to the measurement of time intervals. There is a known method for measuring the continuity of an interval, based on the transmission of the number of pulses of the reference frequency over a period of time equal to the physicality of the investigated interval ij. The measurement accuracy by this method is limited by the resolution of the pulse counter. There is a known method for measuring the alipotence of the time interval by comparing the reference pulse voltage and the instantaneous values of the increasing and decreasing parts of the impulse under investigation. The closest in technical essence to the proposed one is a method for measuring the duration of the time interval, based on a comparison of the length of the measured interval and the compensation pulse, according to which the difference and the sign of the mismatch between the ends of the measured interval and the duration of the compensation pulse are determined and the duration of the compensation pulse is changed in proportion to the sign of the mismatch. The disadvantage of the known method is low measurement accuracy, due to the fact that it does not allow to experimentally estimate the difference between the true integration time and the duration of the switching pulse arising in the key element of the integrator. With small integration times (≤ 1 MKS and less), the error in determining its true value can reach several percent, which prevents the construction of an absolute transfer characteristic of an integrator, as well as the creation of a multi-channel integrating converter with identical channel characteristics. The purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring the duration of the integration interval of an analog integrator. This circuit is achieved by the fact that, according to the method of measuring the duration of the integration interval of an analog integrator, based on a comparison of the durations of the measured interval and the compensation interval, they integrate the multiple harmonic frequency with an adjustable frequency during the measured integration interval that is randomly positioned relative to the phase of the harmonic signal , determine the magnitude of the variation of the amplitude values of the output signal of the analog integrator and, based on the result obtained, Toth dissolved chas- harmonic signal upward starting from its zero value, when the minimum value of the amplitude variation of the analog output signal. The integrator measures the frequency of the harmonic signal and, from the measured value of the frequency of the harmonic signal, determines the integration interval of the analog integrator as the value of the period of the measured value of the frequency of the harmonic signal. The proposed method is based on the fact that the analog integrator is equivalent to a higher frequency filter with a normalized frequency response of the form, U, where TH is the true value for the integration interval of the analog integrator. From this expression, it follows that at a frequency of 1 °, satisfying the equality f o t, the transmission coefficient of the analog integrator k (since the numerator of expression (1) identically vanishes. According to the proposed method, a harmonic input signal is fed to the test integrator, and its frequency is chosen by adjustment so that the value of the period of the input harmonic signal is equal to the true value of the duration of the integration interval. Equality is found by the minimum (close to zero) times the dew of the amplitude values of the output signal of the analog integrator at random positioning of the integration intervals with respect to the phase of the input signal. Since the output signal of the analog integrator in each integration cycle is equal to the algebraic (taking into account the sign) area 5 of the input signal during the long and true interval of 1 m i - f about 1 / TC, Ty. / 4 5 J5ini2uUVq) dt Jsinl2ft: pt (j) dt regardless of the phase value (. Thus, the experimental finding and measurement of frequency i makes it possible to determine the true value of the integrity of the integration interval Tu (without taking direct measurements of the duration of the switching pulse and the magnitude of the key element of the integrator. Figure 1a shows an illustration of the integration process at T and 1 / (in Fig; 16 is the normalized frequency response K (i) of the analog integrator; Fig. 2 is a variant of the block diagram of the device that implements the prescriptive method of measuring the duration and integration interval of an analog integrator. The device contains a harmonic signal generator 1 with adjustable frequency, electron-counting frequency meter 2, test analog integrator 3, generator of 4 analog integrator start pulses, multichannel amplitude analyzer 5 The proposed method for measuring the duration of the integration interval of an analog integrator DT known for a significant (and more) increase in the accuracy of determining the true value of eGy. Since the measured quantity (frequency) unambiguously determines the exact value of the integration time, and the response time of the key element of the integrator does not affect the measurement results. Setting the frequency value corresponding to zero of the transfer function of the analog integrator can be performed with an accuracy of hundredths of a percent, since the dynamic range of modern amplitude analyzers reaches 1O. By statistical processing of the histograms recorded by the amplitude analyzer, the frequency setting accuracy can be increased by an order of magnitude. Measurement of the set frequency by an electron-counting frequency meter provides a relative error of 1O and better. Thus, the resulting measurement error of the integration time for the proposed method is 0, O1%. It should be noted that the measurement result is obtained statistically averaged over a large number of integration cycles, which removes the influence of random external factors, as well as the noise of the analog integrator on the accuracy of the measurement result. In the traditional method of measurement, the presence of uncontrolled delays in the triggering of the key element of the integrator even at the integration time of 1 µs does not allow one to estimate its true value with the error, better O, 2-O, 5%.

Claims (1)

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ИНТЕРВАЛА ИНТЕГРИРОи ВАНИЯ АНАЛОГОВОГО ИНТЕГРАТОРА, основанный на сравнении длительностей измеряемого интервала и компенсационного интервала, отличающий с я тем, что, с целью повышения точ ности измерения длительности интервала интегрирования, интегрируют многократно гармонический сигнал с регулируемой частотой в течение измеряемого интервала интегрирования, располагаемого случайно по отношению к фазе гармонического сигнала, определяют величину разброса амплитудных значе^ ний выходного сигнала аналогового интегратора и по полученному результату изменяют частоту гармонического сигнала в сторону увеличения, начиная с ее нулевого значения,при достижении минимальной величины разброса амплитудных значений выходного сигнала аналогового интегратора измеряют чаототу гармонического сигнала и по из*· меренному значению частоты гармонического сигнала определяют длительность интервала интегрирования аналогового интегратора как величину периода измеренного значения частоты гармонического сигнала.METHOD FOR MEASURING THE DURATION OF THE INTERVAL INTERVAL OF ANALOGUE INTEGRATOR, based on a comparison of the lengths of the measured interval and the compensation interval, characterized in that, in order to increase the accuracy of measuring the duration of the integration interval, a multiple harmonic signal with an adjustable frequency is integrated during the measured integration interval, randomly with respect to the phase of the harmonic signal, determine the magnitude of the spread of the amplitude values of the output signal of the integrator, and according to the result obtained, the frequency of the harmonic signal is increased upward, starting from its zero value, when the minimum amplitude spread of the amplitude values of the output signal of the analog integrator is reached, the frequency of the harmonic signal is measured and the duration of the integration interval of the analog is determined from the * measured value of the frequency of the harmonic signal integrator as the value of the period of the measured value of the frequency of the harmonic signal. 3>3>
SU813352667A 1981-11-17 1981-11-17 Method of measuring duration of integration interval of analogue integrator SU1024940A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813352667A SU1024940A1 (en) 1981-11-17 1981-11-17 Method of measuring duration of integration interval of analogue integrator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813352667A SU1024940A1 (en) 1981-11-17 1981-11-17 Method of measuring duration of integration interval of analogue integrator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1024940A1 true SU1024940A1 (en) 1983-06-23

Family

ID=20982048

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813352667A SU1024940A1 (en) 1981-11-17 1981-11-17 Method of measuring duration of integration interval of analogue integrator

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1024940A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Прагер И. Л. Электронные анапоговые вычислительные машины , М., Машиностроение, 1979, с. 71-74. 2.Авторское свиаетельство СССР № 56Р2О2, кл. G О4 F 10/04, 1974. 3.Авторское свиаетельство СССР № 542169 кл. G О4 F 10/04, 1975 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4558303A (en) Methods of and apparatus for converting an analogue voltage to a digital representation
SU1024940A1 (en) Method of measuring duration of integration interval of analogue integrator
US4851709A (en) Variable frequency, fixed amplitude digital sweep generator
SU1126888A1 (en) Method of measuring periodic signal constant component
US5745062A (en) Pulse width modulation analog to digital converter
SU1758253A1 (en) Method for determining alternating voltage cycle
SU877448A1 (en) Device for determination of stroboscopic transducer graduation characteristics
SU864162A1 (en) Digital method of measuring frequency
SU711495A1 (en) Arrangement for measuring and monitoring characteristics of electronic units
SU1156092A1 (en) Device for digital determination of average value of signal
RU2149436C1 (en) Recycle meter of pulse duration
SU773552A1 (en) Intensity meter
SU684733A1 (en) Converter of capacitor capacitance value into time-related voltage interval
SU789814A1 (en) A.c. voltage amplitude digital meter
SU1714543A1 (en) Method for measurement and monitoring dead time of ionizing radiation recorders
SU1064212A1 (en) Variable signal average value measuring method
SU771560A1 (en) Method of calibrating relative variation in amplitude of signal spectral components
SU1137366A1 (en) Device for graudating pressure measuring converters
SU764485A1 (en) Method and device for measuring instant values of periodical magnetic fields
SU703912A1 (en) Periodic signal measuring device
SU1509756A1 (en) Method of measuring duration of pulses of periodic pulse sequence
SU1644049A1 (en) Pulse duration measurement method
SU1444942A1 (en) Device for measuring characteristics of a-d converters
SU1659975A1 (en) Timer
SU1363256A1 (en) Device for digital determination of signal mean values