專(zhuān)利名稱(chēng):電氣波形瞬態(tài)時(shí)間變化率測(cè)定裝置的制作方法
本實(shí)用新型是關(guān)于一種測(cè)定電氣波形瞬態(tài)時(shí)間變化率或線性度，特別適用于測(cè)定經(jīng)電傳感器傳感的非電量物質(zhì)運(yùn)動(dòng)速度的裝置。
現(xiàn)有技術(shù)的電氣波形瞬態(tài)時(shí)間變化率測(cè)定裝置，通常由采樣保持器、A／D變換器、采樣脈沖產(chǎn)生電路和數(shù)字運(yùn)算部件組成。輸入電氣信號(hào)u(t)在采樣脈沖信號(hào)φ控制下，經(jīng)采樣保持和A／D變換，送數(shù)字運(yùn)算部件運(yùn)算，求得被測(cè)電氣信號(hào)的瞬態(tài)時(shí)間變化率k0(t)，其表達(dá)式為K0(t)＝ (△Ui)/(△to)式中△to為采樣脈沖周期，△Ui為△to時(shí)間間隔內(nèi)相鄰兩個(gè)A／D變換值之差。瞬態(tài)時(shí)間變化率測(cè)定裝置要求采樣頻率較高，△Ui值又很小，裝置的A／D變換器的字長(zhǎng)得不到充分利用，因而測(cè)定精度不高，存在著高采樣速率和高測(cè)定精度的矛盾。
本實(shí)用新型的目的是為了提出一種既能解決高采樣速率和高測(cè)定精度的矛盾，提高測(cè)定精度，又易于實(shí)現(xiàn)的裝置。
本裝置的特點(diǎn)是采用了兩個(gè)采樣保持器一個(gè)異步雙時(shí)鐘信號(hào)電路和一個(gè)具有放大功能的減法器。兩個(gè)采樣保持器在異步雙時(shí)鐘信號(hào)電路產(chǎn)生的異步時(shí)鐘信號(hào)φ1和φ2的控制下，分別對(duì)被測(cè)的電氣波形信號(hào)u(t)進(jìn)行采樣，兩路采樣保持輸出ui1和ui2分送具有放大功能的減法器作減法運(yùn)算，把相減后的小信號(hào)放大K倍，再送A／D變換器進(jìn)行模數(shù)變換，A／D變換器在異步時(shí)鐘信號(hào)φ1和φ2經(jīng)或門(mén)“或”處理后形成的脈沖信號(hào)φ3的控制下，對(duì)減法器的輸出信號(hào)K△ui進(jìn)行A／D變換，A／D變換器的字長(zhǎng)得到較充分的利用。盡管在運(yùn)算部件需作必要的運(yùn)算，但不會(huì)影響測(cè)定精度，從而較好地解決了高采樣速度與高測(cè)定精度的矛盾。
圖1是本實(shí)用新型提出的電氣波形瞬態(tài)時(shí)間變化率測(cè)定裝置的框圖。
下面結(jié)合圖1詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型提出的具體裝置的工作情況。
爆炸物的爆炸速度測(cè)定裝置包括兩個(gè)采樣保持器(1)和(2)、一個(gè)異步雙時(shí)鐘信號(hào)形成電路(3)、一個(gè)具有放大功能的減法器(4)，一個(gè)A／D變換器(5)、一個(gè)或門(mén)電路(6)及微處理機(jī)(7)。異步雙時(shí)鐘信號(hào)φ1和φ2由微處理機(jī)的時(shí)鐘電路經(jīng)可編程的I／O接口而形成，時(shí)間上相差半個(gè)時(shí)鐘周期，具有放大功能的減法器采用放大量可調(diào)的模擬減法器，其放大量K根據(jù)被測(cè)信號(hào)的動(dòng)定范圍進(jìn)行調(diào)整由R4和R3確定(R4可調(diào))。A／D變換器的控制脈沖φ3由φ1和φ2經(jīng)或門(mén)電路(6)形成，A／D變換器的字長(zhǎng)為8bit位。
圖1裝置的工作過(guò)程如下被測(cè)爆炸物的爆炸速度經(jīng)電傳感器傳感變?yōu)殡妷盒盘?hào)u(t)，同時(shí)輸入到兩個(gè)采樣保持器(1)和(2)，分別在時(shí)鐘信號(hào)φ1和φ2的控制下進(jìn)行異步采樣保持，各自的輸出信號(hào)ui1和ui2分送模擬減法器的同相輸入端和反相輸入端，相減后放大K倍，輸出信號(hào)K△ui送由φ3脈沖信號(hào)控制的A／D變換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，其輸出的數(shù)字信號(hào)在微機(jī)的控制下，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送和運(yùn)算，解算出爆炸物爆炸時(shí)的瞬態(tài)時(shí)間變化率即爆炸速度k，表達(dá)式為k＝ (｜△Ui｜)/(K△t)式中△t為異步時(shí)鐘φ1和φ2的時(shí)差，｜△Ui｜為 K｜Ui1－Ui2｜。
解算結(jié)果的數(shù)據(jù)在微機(jī)管理下可送CRT顯示、打印或繪成瞬態(tài)時(shí)間變化率曲線。
本裝置的測(cè)定精度，對(duì)于8bit位的A／D變換器，理論測(cè)定精度可達(dá)±0.4％(FS)，F(xiàn)S為滿量程測(cè)量精度。與已有技術(shù)相比，測(cè)定精度提高2K倍(K為模擬減法器的放大倍數(shù))。
權(quán)利要求
1.一種由采樣保持器(1)、A/D變換器(5)、采樣脈沖產(chǎn)生電路(3)和數(shù)字運(yùn)算部件(7)組成的電氣波形瞬態(tài)時(shí)間變化率測(cè)定裝置，其特征在于采用了兩個(gè)采樣保持器(1)和(2)、一個(gè)具有放大功能的減法器(4)、一個(gè)異步雙時(shí)鐘信號(hào)電路(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的電氣波形瞬態(tài)時(shí)間變化率測(cè)定裝置，其特征在于兩個(gè)采樣保持器(1)和(2)分別在異步時(shí)鐘信號(hào)φ1和φ2控制下，對(duì)輸入的被測(cè)電氣波形信號(hào)進(jìn)行采樣。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的電氣波形瞬態(tài)時(shí)間變化率測(cè)定裝置，其特征在于采樣保持器(1)和(2)的異步采樣保持信號(hào)，同時(shí)輸出到減法器(4)相減。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的電氣波形瞬態(tài)時(shí)間變化率測(cè)定裝置，其特征在于A／D變換器(5)在異步時(shí)鐘信號(hào)φ1和φ2經(jīng)或門(mén)電路(6)輸出的脈沖信號(hào)φ3控制下，對(duì)減法器(4)輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行A／D變換。
專(zhuān)利摘要
一種用于測(cè)定電氣波形瞬態(tài)時(shí)間變化率或線性度，特別適用于測(cè)定經(jīng)電傳感器傳感的非電量物質(zhì)運(yùn)動(dòng)速度的測(cè)定裝置，由兩個(gè)采樣保持器(1)和(2)、一個(gè)具有放大功能的減法器(4)、異步雙時(shí)鐘信號(hào)電路(3)、A/D變換器(5)和數(shù)字運(yùn)算部件(7)組成。本實(shí)用新型的目的是提出一種解決高采樣速率和高測(cè)定精度的矛盾，易于實(shí)現(xiàn)的裝置。與已有技術(shù)相比，測(cè)定精度可提高2K倍(K為模擬減法器的放大倍數(shù))，A/D變換器字長(zhǎng)8bit位時(shí)，理論測(cè)定精度可達(dá)±0.4％(FS)。
文檔編號(hào)G01R13/00GK86204727SQ86204727
公開(kāi)日1987年10月3日 申請(qǐng)日期1986年10月24日
發(fā)明者王作新 申請(qǐng)人:中國(guó)船舶工業(yè)總公司第七研究院第七一五研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan