Измеритель временных интервалов

Измеритель временных интервалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик (1 ц 1001001 (61) Доволнительиое к авт. свмд-ву (22) Заявлено 05.10.81 (21) 3344616/1821 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 28.02.83. Бюллетень № 8 (5! )NL. Кл.

0,04 F 10/04

Гвсу@арстеекпье xcsxrn по декан кэебре1енкй и открытий (53) УДК681. .325.3 (088.8) Дата опубликования описания 28.02,83

В. В. Данилевич, Е. В. Новиков, А. Ф. Чернявский

/ и В. А. Чудовский ,) .

Белорусский ордена Трудового Краси го Знамени -, государственный университет им. В, И. Ленина, и Научно-исследовательский институт пр ых - - ; физических проблем им. А. И. Севченко (?2) Авторы изобретения (? I ) Заявители (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано в зкспериментальной физике, радиолокации, лазерной дальнометрии.

Известен измеритель одиночных временных интервалов, содержащий рециркулятор, входной формирователь, линию задержки, схему выделения бинарного сигнала, дифференцирующие цепи и блок управления (1 .

Это устройство характеризуется низкой 0 точностью измерений из-аа погрешности хранения и корреляции потоков сигналов динамической памяти с сигналами опорного генератора и погрешности хранения динамической памяти (связанной с нестабильностью частоты циркулирующих сигналов).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является измери20 тель однократных интервалов времени, содержащий генератор опорной частоты, первый и второй генераторы ударного возбуждения, первые входы которых яв2 ляются входами устройства, первый счетчик, второй счетчик и схему совпадения (2 J

Однако такой измеритель временных интервалов обладает низкой точностью измерения из- за значительной величины дискретности квантования измеряемого временного интервала и ограниченного значения разрешающего времени применяемой схемы совпадений.

Иель изобретения -повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в измеритель временных интервалов, содержащий генератор опорной частоты, выход которого подключен к первому входу селектора импульсов, первый и второй генераторы ударного возбуждения, первые входы которых подключены к шинам старт- и стоп-импульсов соответственно, первый счетчик, вход которого подключен к выходу селектора импульсов, вход второго счетчика соединен с выходом второго генератора ударного возбуждения;

00i 4 генератора 4 ударного возбуждения осуществляется занесение текущих значений кода М; счетчика 10 через блок 11 счио тывания ar запоминающее устройство 13.

С целью устранения сбоя из-см триггер- . ного шума счетчика 10 сигналы считывания, поступающие с генератора 4, предварительно синхронизируются блоком

8 синхронизации к импульсам, поступаю-, щим на вход счетчика 10. Сигнал Стоп измеряемого интервала времени поступает на шину 2 (фиг. 2б) и запускает гене-. ратор 5 ударного возбуждения частотой

1/Т (фиг. 2г), по сигналам которого с помошью блока 9 синхронизации и блока 12 считывания осуществляется занесение текущих значений кода Й; счетчика

) 10 в запоминающее устройство 13. Остановка генераторов 4 и 5 ударного возбуждения и выключение селектора 7 импульсов осуществляется сигналом переполнения, который формируется при поступлении на вход счетчика 6 и импульсов генератора 5. Число и определяет степень усреднения результата йзмерения и устанавливается из условия последовательного смешения с шагом (Т -Т ) на весь период Т зафиксированного гео нераторами 4 и 5 измеряемого интервала времени 1 относительно сигналов генератора 3 опорной частоты т т -т

Запоминающее устройство 13 < иксирует и первых значений кодов И; и и значений кодов Я,, с помощью которых арифметический блок 14 по формуле

3 1001 введены два блока синхронизации, два блока считывания, запоминающее устройство и арифметический блок, причем второй вход селектора импульсов соединен с первым входом первого reHepa ударного, возбуждения,третий вход селектора импульсов соединен с выходом второго счетчика и вторыми входами обоих генераторов ударного возбуждения, а выход подключен к первым входам двух блоков синхрони- 10 зации, второй вход первого блока синхронизации подключен к выходу первого генератора ударного возбуждения, а его выход к первому входу первого блока считывания, второй вход второго блока синх- $ ронизации подключен к выходу второго генератора ударного возбуждения, aего выход соединен с первым входом второго блока считывания, выход первого счетчика подключен к вторым. входам пер- > вого и второго блоков считывания, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам запоминающего устройства, выход которого соединен с входом арифметического блока.

2$

Такое построение измерителя позволяет увеличить точность за счет усреднения результата измерения одиночного време нного интервала по ряду частных измерений, осуществляемых при последовательном равномерном сдвиге зафиксированного измеряемого интервала относительно импульсов опорного генератора.

На фиг. 1 приведена структурная схеМа измерителя временных интервалов; на фиг. 2 — временная диаграмма, пояс-.

3$. някнцая принцип его работы.

Измеритель содержит шины 1 и 2 старт- и стоп-импульсов соответственно, генератор Э опорной частоты, генерато49 ры 4 и 5 ударного возбуждения, счетчик .6, селектор 7 импульсов, блоки 8 и 9 синхронизации, счетчик 10, блоки 11 и

12 считывания, запоминающее устройство 13, арифметический блок 14.

Измеритель работает следующим об4$ разом.

Сигнал "Старт" измеряемого интервала времени 4 поступает на шину 1 (фиг. 2 a) и включает селектор 7 импульсов непрерывно работающего генера тора 3 опорной частоты (фиг. 2 Э), с выхода которого начинают поступать на вход счетчика 10 импульсы с периодом следования T . Одновременно сигнал

"Старт запускает генератор 4 ударного $$ возбуждения, формирующий последовательность импульсов с периодом Т>, где Т3 > Т (фиг. 2 Ь). По сигналам

tl п — t.= T -т,) м",-м,,) находит результат измерения временного интервала .

С целью устранения составляющей погрешности измерения, возникающей из а неидентичности старт- и стоп-каналов измерителя, устройство позволяет осуществлять ькалибровочное измерение нулевого интервала времени с дальнейшим учетом его значения при определении результатов измерений временных интервалов в арифметическом блоке 14.

Предлагаемое устройство дает воэможность повысить точность измерения, что выгодно отличает его от известного.

В настоящем измерителе отсутствуют составляющие погрешности, обусловленные фазовым сдвигом, свойственным нониусным методам. В то же время погрешность дискретизации уменьшена в и раз по сравнению со счетно-импульсным методом. 5

Формула изобретения

Измеритель временных интервалов, содержащий генератор опорной частоты, выход которого подключен к первому вход селектора импульсов, первый и второй генераторы ударного возбуждения, первые входы которых подключены к шинам старт- и стоп-импульсов соответственно, первый счетчик, вход которого подключен к выходу селектора импульсов, вход второго счетчика соединен с выходом второго генератора ударного возбуждения, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены два блока синхронизации, два блока считывания, запоминающее устрой- . ство и арифметический блок, причем второй вход селектора импульсов соединен с первым входом первого генератора

1001001 4 ударного возбуждения, третий вход селек тора импульсов соединен с выходом в"орого счетчика и вторыми входами обоих генераторов ударного возбуждения, а выход подключен к первым входам двух блоков синхронизации, второй вход первого блока синхронизации подключен к вы" ходу первого генератора ударного возбуж дения, а его выход - к первому входу первого блока считывания, второй вход второго блока синхронизации подключен к выходу второго генератора ударного возбуждения, а его выход соединен с первым входом второго блока считывания, выход первого счетчика подключен к вторым входам первого и второго блоков считывания, выходы которых подключены соответственно К первому и второму входам запоминающего устройства, выход которого соединен с входом арифметического блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ме 508775, кл. 6 04 F10/04,,1973.

2. Авторское свидетельство СССР

No 456250, кл. С, 04 F 10/04, 1972.

f001001

Составитель Плетнева

Редактор Е. Папп Техред О.Непе Корректор М. Демчик

Заказ 1386/51 Тираж 409 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4