в настоящее время реализация такого варианта затрудняется тем, что не имеется достаточно портативной ЭВМ, которая могла бы работать совместно с измерителем в реальном масштабе времени при частоте следования измеряемых импульсов, достигающей 25 МГц и более. Однако большие успехи в развитии микропроцессоров дают основание предположить, что в ближайшие годы такая концепция построения измерительной системы сможет быть реализована. Пока же вполне приемлемым можно считать компромиссный вариант, когда прибор содержит измерительную часть, схемы вывода информации на машинный носитель и, кроме того, выполняет логические функции выделения пачек из потока импульсов и частичного анализа пачки (выделение максимальной амплитуды, подсчет числа импульсов в пачке и т. п.) Окончательная обработка информации осуществляется на ЭВМ. В данном варианте восприятие и анализ всех импульсов одной пачки происходят в реальном масштабе времени, несмотря на наличие потерь времени, связанных с необходимостью вывода данных на машинный носитель.

Когда многоканальный анализирующий прибор проектируется для измерения только одного параметра, например амплитуды импульсов, то его структура может быть существенно упрощена, если для счета событий в каждом канале предусмотреть счетчик, который одновременно выполняет функции и арифметического, и запоминающего устройств. При этом отпадает необходимость в ОЗУ, адресных регистрах, устройстве управления и т. п. Однако такой упрощенный прибор не дает возможности производить анализ амплитуд пачек импульсов. В этом случае между измерительными селекторами и счетчиками необходимо дополнительно разместить логическую развязку, управляемую схемой частичного анализа пачки.

Погрешность измерений. Количество, ширина и емкость каналов

Необходимый динамический диапазон измерений составляет ориентировочно по амплитудам 6,„„л = 0,1- 1000 В (11=10*), по длительностям Ти = 20 нс-ь20 мкс (k-z = = 10), по периодам Т=40 нсч-1 ч (At = 101). Здесь А:„, х, кт - кратности динамического диапазона.

При использовании счетного метода точность измерения прибора определяется в основном погрешностью преобразования. Необходимо отметить, что для исследований

помех не требуется очень высокая точность. Вполне допустима относительная погрешность, достигающая для минимальных измеряемых величин примерно 100 %, а для максимальных - 20 %.

Разрядность цифрового преобразования, соответствующая указанным погрешностям, равна Ig k, т. е. для отображения значений амплитуд требуется четыре, длительностей - три и периодов - одиннадцать десятичных разрядов. Число разрядов по каждому параметру можно сократить до двух и даже одного, введя в приборы автоматическую электронную коммутацию пределов измерения, но это существенно усложняет схемное исполнение.

Если при использовании многоканального селектирования ширина каналов выбирается пропорциональной измеряемому параметру, то необходимое число каналов зависит от заданной погрешности измерений и способа разбиения динамического диапазона на каналы.

Пусть какой-либо измеряемый параметр, обозначим его а, имеет динамический диапазон Япип-аах и разбит на п каналов. Найдем необходимое количество п и ширину t-ro канала Xi = ai - ai-i для равномерного и неравномерного разбиения диапазона, когда ширина канала интервала устанавливается пропорциональной значению

Погрешность Да измерения параметра а обычно состоит из постоянной и пропорциональной частей:

Аа = ос + ба,

где 6 - коэффициент пропорциональности.

Ширину первого канала х\ при равномерном разбиении можно определить, исходя из очевидного неравенства

откуда

Xi =ai -а„г„ < ос + ба„г„.

Желательно, чтобы значение а не превышало агп, тогда

Число каналов

„ «тех - аып ашп (Д. 1) >

где Ла = fin,ax/*hnin-

Если fta !i§> I. TO

n>kJ{l+6). (4.1)

При неравномерном (пропорциональном) разбиении пределы /-го канала связаны очевидным рекуррентным неравенством

а, < fl!f i + = a,..i(l + б) + а. Для больших значений параметра а>а, поэтому а,..,>а,/(1 + б). откуда легко получить

Так как щаты, а an=a,nax, то

(1 + 6)".

откуда

(4.2) lg(l + 6)

Подсчитанное по (4.1) и (4.2) необходимое количество каналов для упомянутых выше параметров помех при 6 = = 0,2 сведено в табл. 4.1.

Таблица 4.1

Из сравнения следует, что пропорциональный метод разбиения более оптимален для многоканального селекти-рования.

Емкость каналов должна обеспечивать накопление выборок, являющихся статистически представительными по отношению к генеральной совокупности. Поэтому желательно, чтобы минимальная емкость максимально загруженного канала была не менее 10 или 2°, что соответствует трем десятичным или десяти двоичным разрядам.