175460. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés gyorsan változó periodikus villamos jelek jelalakjának mérésére és kiértékelésére
9 175460 10 idő telik el. A mérendő jel periódusideje így 1,5 ms. Az ábrán látható, hogy a nagyon rövid mérési idő következtében a mintavett jel értékeiben amplitúdó bizonytalanság tapasztalható, és a mérési pontok folytonos vonallá nem köthetők össze. Ez az amplitúdó bizonytalanság, vagy más néven jitter felső határt szab a mérhető jel frekvenciájának. A találmány szerinti eljárás egyik aspektusát éppen a mindig jelenlevő ampütúdó jitter hatásának lecsökkentése képezi. Ebből a célból a 6. ábrán vázolt mintavett jelből a 9 célprocesszor a matematikában jól ismert numerikus közelítési algoritmusok felhasználásával meghatározza azt a jelalakot, amely a mért pontok közé fektethető. Ezt a számított jelet a továbbiakban korrigált jelnek nevezzük. A számításhoz célszerűen a 10 olvasó tárban tárolt korrekciós programot használjuk fel. Ezt követően a további jelfeldolgozáshoz már a korrigált jelalakot használjuk fel, és ezt is megjelenítjük a 13 monitoron. A korrigált jelalaknak (6b. ábra) megfelelő digitális adatokat a 9 célprocesszor előnyösen a 3 jelalak tárnak éppen abba a C4 tárába íratja be, amelyikbe a mintavett jel adatai voltak beírva. Ezzel a megoldással a 3 jelalak tár a 9 célprocesszor külső memóriájának részét képezi, és a tárkihasználás optimális lesz. A korrigált jelalak létrehozása után a mintavett jelre ugyanis már nincs szükség. A kiértékelés ezt követően számítási műveletekkel folytatódhat. A mérőeszközök tökéletlensége miatt a mintavett jel nem teljesen hű reprezentánsa a 16 vizsgálandó négypólus kimenetén megjelenő válaszjelnek, mert a mérőkábelek, a mintavételhez használt mérőfejek és az egyéb mérési körülmények meghatározott jellegű torzításokat okoznak. Abban az esetben, ha a torzító tényezők átviteli függvényét ismerjük, akkor számítással visszakövetkeztethetünk a mérendő jel tényleges alakjára. Megegyezzük, hogy a számítási módszer nem képezi a találmány tárgyát. Tételezzük fel, hogy a 16 vizsgálandó négypólus az 1 mintavételező egységgel összekötő mérőkábel átviteli függvénye. A korrigált jelből Fourier transzformáció segítségével kiszámíthatjuk annak transzformált értékét. A transzformált értéket a mérőkábel ismert átviteli függvényével elosztva megkaphatjuk a 16 vizsgálandó négypólus kimenetén ténylegesen mérhető jel időfüggvényét. A vázolt számítási feladat ismert programok alapján a 9 célprocesszorral elvégezhető. Ha a méréseket többcsatornás jelfelvétellel végezzük, akkor a 16 vizsgálandó négypólus kimenetén és a bemenetén megjelenő jeleket egyidejűleg felvehetjük. A vázolt mintavételi korrekciók elvégzése után számítással meghatározhatjuk a be- és kimeneten ténylegesen megjelenő villamos jelek transzformált értékét, és ezek hányadosa éppen a 16 vizsgálandó négypólus átviteli függvényét határozza meg. A 9 célprocesszor programját a leggyakrabban előforduló számítási műveletekkel összhangban, a legsűrűbben előforduló mérési feladatok szerint állíthatjuk össze. Amennyiben a találmány szerinti berendezés a 8 interface-egységen keresztül külső számítógéphez csatlakozik, úgy a külső számítógép tetszőleges egyéb mérési vagy számítási műveletet végezhet a tárolt mérési eredményekkel, és ehhez felhasználhatja a 9 célprocesszor speciális programjait is. A találmány megértése szempontjából mindössze annak van jelentősége, hogy a tárolt mintavett jelekből előállítjuk a korrigált jelalakot, és ezt ismét tároljuk. Minden további számítási művelet ezt követően a korrigált jelalak tárolt értékét használja fel. A korrigált jelalakhoz tartozó kezelőszerv adatokat szintén tároljuk, és ezek együttesen tetszőleges számítás ala] iA képezhetik. Az ismert megoldásokhoz képest a találmány szerinti berendezés előnyei a következők: A méréshez csupán egyetlen mintavételi periódus adatait használjuk fel, és ilyen módon az átlagképzéshez felhasznált több mintavételi periódusból nyert mérőjelek időbeli ingadozásából származó hibák nem lépnek fel, ugyanakkor a mérési idő lényegesen rövidebb, mérésenként 1-2 ms körül lesz. Annak következtében, hogy a korrigált jelalakot tároljuk, a tényleges mérési feladat elvégzését követően ez a jelalak felrajzolható, kinyomtatható, vagy tovább tárolható, és ugyanazon berendezésre vonatkozó másik mérési feladathoz újabb mérés elvégzése nélkül felhasználható. A találmány szerinti berendezés közvetlenül alkalmas számítógépes kiértékelésre és feldolgozásra, segítségével a mérőrendszerek saját hibái számítással korrigálhatok, így a mérési pontosság az elvileg elérhető maximumon lesz. A mintavett jelen végzett korrekció olyan hatású lesz, mintha a mintavétel pontossága megnövekedett volna. összefoglalva megállapíthatjuk, hogy a találmány szerinti megoldás a mérési pontosság megnövelése mellett a mérési lehetőségeket megsokszorozza azonkívül lehetőséget biztosít a mérési eredmények számítással való korrigálására olyan esetekben, amelyeknél a pontosság méréssel már nem lenne növelhető. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás gyorsan változó periodikus villamos jelek jelalakjának mérésére és kiértékelésére, amelynek során a periodikus villamos jelből a mintavételi elv alapján mintákat veszünk, azzal jellemezve, hogy a mintavett jel értékeit analóg-digitál átalakítással digitális alakra hozzuk, majd ezeknek legalább egy teljes mintavételi periódusra vonatkozó sorozatát tároljuk, majd a tárolt digitális adatok alapján numerikus közelítés alkalmazásával a villamos jel egy periódusára vonatkozó korrigált jelalakot képezünk és ezt adott esetben megjelenítjük. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a korrigált villamos jelet digitális alakban tároljuk. 3. A 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a villamos jel kiértékelését előre megadott kritériumok szerint szá5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 6S 5
