Нониусный измеритель временных интервалов

Нониусный измеритель временных интервалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик ()1) 1001Î02

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заивлено 15.10.81 (21) 3349058/18 21 (5 3 ) М. Кл.

С, 04 F 10/04 с присоединением заявки J4

Гесудеротееннмй комитет (23) Приоритет

Опубликовано 28.02.83. Бюллетень М 8 пв аелем изобретений

N отхрьпнй (53) УДК 681.326, .3 (088.8) Дата опубликования описания 28 0

В. В, Данилевич, А, Ф. Чернявский и 24 А-;- Чудовский, / (72) Авторы изобретения

/ 1

Белорусский ордена Трудового Красног щарс твенный университет им. В. И. Ленина и Научно-исследовательский":институт прикладных физических проблем им. А. И. Савченко (71) Заявители (54) НОНИУСНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ

ИНТЕРВАЛОВ

<,=к„т„/ и (т„-т 1

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано в радиолокации, лазерной технике, автоматике, экспериментальной физике, для измерения интервалов времени с высокой точностью.

Известен интерполяционный измеритель временных интервалов с нониусной интерполяцией интервала неопределенности временного положения старт- и стоп1О сигналов относительно импульсов времязадаюшего генератора j 1 ) .

Однако этот измеритель характеризуется ограниченной точностью из-эа нестабильности применяемых генераторов ударного возбуждения.

Из известных измерителей временных интервалов наиболее близким к предлагаемому по технической сушности является измеритель, содержащий основной 2р и нониусный генераторы ударного возбуждения, элемент совпадения, селектор основной последовательности импульсов, основной и нониусный счетчики (2j .

В известном устройстве измеряемый временной интервал преобразуется в цифровой код в соответствии с выражением где Й и Й вЂ” число отсчетов основного

H нониусногD счет iHKoB; T1 H T установленные номинальные значения периодов колебаний основного и нониусного генераторов ударного возбуждения.

Однако характерные для генераторов ударного возбуждения значительные долговременная и температурная нестабильности частоты колебаний приводит в известном устройстве к отклонению значений Т и Т> от установленных номинальных значений, что ограничивает точность измерения, 11ель изобретения — повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что ь нониусный измеритель временных.

И ) + 2

0 о о к(к+ )

3 10010 интервалов, содержащий основной генератор ударного возбуждения, первый вход которого соединен с шиной старт измерителя, а выход с первыми входами элемента совпадения и селекуора основI ной последовательности импульсов, второй вход которого подключен к шине стоп«измерителя и первому входу нониусного генератора ударного возбуждения, выход которого соединен с вторым вхо- 16 дом элемента совпадения, выход селектора основной последовательности импульсов соединен с входом основного счетчика, выход которого подключен к первому входу арифметического блока, 1 второй вход которого соединен с выходом нониусного счетчика, введены селектор нониусной последовательности импульсов, делитель частоты, генератор образцовой частоты, селектор образцовой последо- щ вательности импульсов и дополнительный счетчик, причем первый вход селектора нониусной последовательности импульсов соединен с выходом нониусного генератора ударного возбуждения, второй вход у соединен с выходом элемента совпадения, входом делителя частоты и первым входом селектора образцовой последователь— ности импульсов, а выход подключен к входу нониусного счетчика, выход делителя частоты соединен с вторыми входами основного и нониусного генераторов ударного возбуждения и селектора образцовой последовательности импульсов, третий вход которого подключен к вы35 ходу генератора образцовой частоты, а выход - к входу дополнительного счетчика, выход которого соединен с третьим входом арифметического блока.

Это позволяет путем подсчета числа

40 импульсов высокостабильного непрерывноработаюшего образцового генератора, поступивших на образцовый счетчик между несколькими сигналами схемы совпадения, осушествлять при каждом цикле

45 измерения уточнение значения величины дискретизации нониусного квантования

LlT=T. — Т Йа фиг, 1 представлена блок-схема: нониусного измерителя временных интервалов; на фиг. 2 — временные диаг раммы, поясняющие его работу.

Измеритель содержит основной генератор 1 ударного возбуждения, нониусный генератор 2 ударного возбуждения, элемент 3 совпадения, селектор 4 основной последовательности импульсов, селектор 5 нониусной последовательнос02 4 ти импульсов, делитель 6 частоты, основной и нониусный счетчики 7 и 8, генератор 9 образцовой частоты, селектор

10 образцовой последовательности импульсов, дополнительный счетчик 11, арифметический блок 12.

Старт-сигнал (фиг. 2a), задающий начало измеряемого временного интервала 4g, запускает основной генератор 1 ударного возбуждения, импульсы которого с периодом, равным Т.,(фиг. 2g) через открытый селектор 4 (фиг. 2e) основной последовательности импульсов поступает на вход основного счетчика 7.

Стоп-сигнал (фиг. 2Ь), задаюший окончание измеряемого интервала 1.„, выключает селектор 4 импульсов основной последовательности и запускает нониусный генератор 2 ударного возбуждения, импульсы которого с периодом

Т (фиг. 2Ъ) через открытый селектор 5 нониусной последовательности импульсов (фиг. 2a) поступают на вход нониусного счетчика 8. В момент совпадения во времени импульсов генераторов" 1 и 2 элемент 3 совпадения формирует сигнал (фиг. 23), которым выключается селектор 5 нониусной последовательности импульсов и открывает селектор 10 образцовой последовательности импульсов (фиг. 2K) для прохождения сит налов генератора 9 с периодом, равнык T (фиг,,З) на вход дополнительного счетчика 1 1.

В зависимости от выбранного интервала контроля временийТ=Тт-Т2делитель 6 частоты формирует сигнал по входному сигналу элемента 3 совпадения (фиг. 2и), которым выключается селектор 10 образцовой последовательности импульсов и генераторы 1 и 2 ударного возбуждения.

В результате измерения в счетчиках 7, 8 и 11 фиксируются значения N, N2 и

Ng, связанные с измеряемым интервалом

1 и периодами следования импульсов генераторов 1, 2 и 9 при коэффициенте деления делителя 6, равном 2, соотношениями где К устанавливается в соответствии с уравнением нониусного метода

Т„K=T2 (le+1). (3)

Арифметический блок 12 при каждом измерении временного интервала опредеS 10 ляет в соответствии с выражением (2), реальное значение aT и вычисляет результат измерения по формуле (1) с учетом этого значения.

В предлагаемом нониусном измерителе временных интервалов, по сравнению с известным, температурная и долговременная составляющая погрешности в

1,5-2 раза.

Формула изобретения

Нониусный измеритель временных интервалов, содержащий основной генератор ударного возбуждения, первый вход которого соединен с шиной старт-измерителя, а выход — с первыми входами элемента совпадения и селектора основной и оследова тел ьнос ти им пул ьс ов, в торой вход которого подключен к шине стоп-измерителя и первому входу нониусного генератора ударного возбуждения, выход которого соединен с вторым входом элемента совпадения, выход селектора основной последовательности импульсов соединен с входом основного счетчика, выход которого подключен к первому входу арифметического блока, второй вход которого соединен с выходом

0 1002 6 нониусного счетчика, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены селектор нониусной последовательности им пульсов, делитель частоты, генератор образцовой частоты, селектор образцовой последовательности импульсов и дополнительный счетчик, причем первый вход селектора нониусной последовательности

10 импульсов соединен с выходом нониусного генератора ударного возбуждения, вхоt дом делителя частоты и первым входом селектора образцовой последовательности импульсов, а выход подключен к входу 5 нониусного счетчика, выход делителя частоты соединен с вторыми входами основного и нониусного генераторов ударяого возбуждения и селектора образцовой последовательности импульсов, третий вход

20 которого подключен к выходу генератора образцовой частоты, а выход - к входу дополнительного счетчика, выход которого соединен с третьим входом арифметического блока.

2S Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 303617, кл. G 04 F 10/04, 1962.

2. Патент США № 3218553, 30 кл. 4 04 F 10/04, 1978.

100 10002

Составитель Л. Плетнева

Редактор Е. Папп Техред О.Неце Корректор Л. Бокшан

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