УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ ЗАДЕРЖКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СИГНАЛА В ФИЛЬТРЕ

Полезная модель относится к области радиотехники и касается измерительных устройств, приспособлений и приборов в этой области.
Известно устройство для измерения времени, например, часовой механизм - секундомер электронного типа с кварцевым генератором (см. например, «Политехнический словарь», М-1980, издательство «Советская энциклопедия», стр.469).
Однако известным устройством невозможно измерить время задержки электрического сигнала в электромеханическом фильтре.
Общеизвестен способ вычисления времени задержки любого электрического сигнала, например, в электрических цепях, расчетным путем по эмпирической зависимости
t=S/V
где t - время задержки электрического сигнала или время распространения электрического тока в проводнике;
S - расстояние, которое проходит электрический ток;
V - скорость распространения электрического тока в проводнике. (см. например, И.П.Жеребцов, «Электрические и магнитные цепи», Ленинград, 1982 г., стр.8).
Электромеханический фильтр (возможно и какой-либо другой четырехполюсник), содержит механическую резонансную систему, в которой происходит заметная задержка проходящего через фильтр электрического, а именно гармонического сигнала.
Однако авторам не известны какие-либо средства для измерения времени задержки электрического (гармонического) сигнала в фильтре или времени прохождения сигнала через фильтр, которые достаточно оперативно и в легкой и доступной для восприятия величине (размерности), позволяют определять время задержки сигнала в фильтре.
Задача полезной модели, создание простого устройства для обеспечения возможности измерения времени задержки электрического, а именно гармонического сигнала в фильтре, то есть сигнала, проходящего через него.
Поставленная задача решается так, что устройство для измерения времени задержки электрического сигнала в фильтре, содержит установленный на входе в
фильтр первый электронный ключ и электрически связанные с ним второй электронный ключ и частотомер, причем на выходе, фильтр электрически связан со вторым электронным ключом с возможностью его запирания выходным сигналом с фильтра. Кроме того, устройство дополнительно снабжено усилителем выходного сигнала с фильтра, установленным между выходом фильтра и вторым электронным ключом.
Достигаемый технический результат, выражается в обеспечении возможности измерения времени задержки электрического (гармонического) сигнала в фильтре, чего ранее не осуществлялось. Созданное устройство простое и доступное в осуществлении и реализации, а благодаря частотомеру, время задержки сигнала в фильтре, выражается в периодах проходящей через фильтр частоты. Результат легко воспринимается и считывается.
Полезная модель, поясняется структурной схемой устройства.
Устройство включает в себя первый электронный ключ 1 размещенный на входе в фильтр 2. Первый электронный ключ 1, также электрически связан со вторым электронным ключом 3, к которому в свою очередь, подключен частотомер 4. Кроме того, выход фильтра 2, соединен со вторым электронным ключом 3, но уже с возможностью его запирания выходным электрическим сигналом проходящим через фильтр 2. Между фильтром 2 и ключом 3, может быть дополнительно установлен усилитель 5. Электрический сигнал, поступает, например, с генератора 6.
Устройство работает следующим образом.
Электрический или синусоидальный гармонический сигнал от генератора, имеет частоту, лежащую в пределах полосы пропускания электрического фильтра (например, электронно-механического, кварцевого, пьезокерамического), задержку сигнала в котором необходимо измерить, а уровень сигнала, соответствует допустимому для данного фильтра.
Электрический сигнал с генератора 6 (см. схему), поступает на первый электронный ключ 1, который открывается, например, с помощью механического выключателя (на схеме не показан), и далее на вход фильтра 2. Одновременно, сигнал подается через открытый второй электронный ключ 3, на вход частотомера 4. Частотомер 4, начинает считать периоды частоты генератора 6. В то же время, сигнал прошедший через фильтр 2 (выходной сигнал), усиливается (при необходимости) усилителем 5 до уровня, при котором обеспечивается надежное запирание второго электронного ключа С и закрывает его. Таким образом, частотомер 4, сосчитает периоды частоты генератора 6, начиная с момента поступления сигнала
на вход фильтра 2 и заканчивая моментом его появления на выходе фильтра 2. Это и будет время задержки электрического сигнала в фильтре 2 или время прохождения электрического сигнала через фильтр 2, выраженное в периодах частоты проходящей через фильтр 2.
Точность измерения, зависит от быстроты срабатывания второго электронного ключа 3, а, следовательно, от частотных свойств транзисторов, используемых в данном ключе. Для получения более высокой точности измерений, следует использовать во втором электронном ключе 3, соответственно более высокочастотные транзисторы.
Предложенное устройство, позволяет просто, оперативно и доступно измерять время задержки электрического (гармонического) сигнала в электромеханических фильтрах, используя полученные данные как для дальнейших, например, теоретических особо точных расчетов, так и для расчетов в необходимых практических целях и задачах. Кроме того, устройство позволит, например, эпизодически производить тестирование различных фильтров для оценки качества их работопригодности.