Измеритель временных интервалов

Измеритель временных интервалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение может быть использовано в аппаратуре акустического каротажа для измерения временных параметров импульсного акустического сигнала при геофизических исследованиях поглощаклцих и фильтрующих свойств горных пород, пересекаег ых буровой скважиной , и является дополнительным изобретением к авт. св. У 619894. Целью изобретения является повьшение точности измерения. Для достижения цели в измеритель временных интервалов введен управляемый электронный йлюч 9. Измеритель также содержит управляемые электронные ключи 2 и 3, генератор 4 постоянного тока, запоминающий конденсатор 6, усилитель 7 постоянного тока, формирователь 10 коммутирующих импульсов, генератор 11 пилообразного напряжения, компаратор 12, элемент 13 совпадения. Данный измеритель временных интервалов позволяет исключить нестабильность нулевого уровня, что ведет к повышению точности в 2-3 раза, а в диапазоне изме (Л рения 1:3 шкалы (для малых интерваС лов) точность возрастает в 10 раз. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А2 (5)) 4 С 04 F 10/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И.ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 619894 (21) 3873415/24-21 (22) 27.03.85 (46) 07.11.86. Бюл. В 41 (71) Физико-механический институт им. Г.В.Карпенко (72) Я.В.Медвидь, Р.Ф.Федорив, А.А.Яремчишин и Н.Т.Любунь (53) 681.317.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 619894, кл. G 04 F 10/00, 1976. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЬИ ИНТЕРВАЛОВ (57) Изобретение может быть использовано в аппаратуре акустического каротажа для измерения временных параметров импульсного акустического сигнала при геофизических исследованиях поглощающих и фильтрующих свойств горных пород, пересекаемых буровой скважиной, и является дополнительным изобретением к авт. св. М 619894. Целью изобретения является повышение точности измерения. Для достижения цели в измеритель временных интервалов введен управляемый электронный ключ

9. Измеритель также содержит управляемые электронные ключи 2 и 3, генератор 4 постоянного тока, запоминающий кондечсатор 6, усилитель 7 постоянного тока, формирователь 10 коммутирующих импульсов, генератор 11 пи лообразного напряжения, компаратор

12, элемент 13 совпадения, Данный измеритель временных интервалов позволяет исключить нестабильность нулевого уровня, что ведет к повышению точности в 2-3 раза, а в диапазоне измерения 1:3 шкалы (для малых интервалов) точность возрастает в 10 раэ.

1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1 1269

Изобретение относится к радиоизмерениям, может быть использовано в аппаратуре акустического каротажа для измерения временных параметров импульсного акустического сигнала при геофизических исследованиях поглощающих и фильтрирующих свойств горных пород, пересекаемых буровой скважиной, и является усовершенствованием изобретения по авт. св. ?"- 619894. 10

Целью изобретения является повышение точности измерений за счет исключения нестабильности нулевого уровня измерителя.

Дополнительное введение третьего управляемого электронного ключа, который подключает цепь питания генератора пилообразного напряжения только лишь во время действия на вход измерителя временных интервалов измеряе- 2п мых импульсов, дает возможность исключить начальное напряжение послед него, которое влияет на конечный результат измерения и тем самым повышает точность измерения временных ин- 25 тервалов.

На фиг.1 представлена функциональная схема измерителя", на фиг.2 — временные диаграммы его работы.

Измеритель временных интервалов содержит входную шину 1, управляемые электронные ключи 2 и 3, генератор 4 постоянного тока, шину 5 "земля", запоминающий конденсатор 6, усилитель

7 постоянного тока, шину 8 питания, третий управляемый электронный ключ

9, формирователь 10 коммутирующих им— пульсов, генератор 11 пилообразного напряжения, компаратор 12, элемент 13 совпадения и выходную шину 14 измери40 теля, а генератор 11 пилообразного напряжения содержит резистор 15, усилитель 16 постоянного тока с большим входным сопротивлением и конденсатором 17 в цепи отрицательной обратной

45 связи и управляемый электронный ключ

18.

Входная шина 1 измеритсля временных интервалов соединена с управляемым входом первого управляемого элек- о тронного ключа 2 и с входом формирователя 10 коммутирующих импульсов, разнополярные выходы генератора 4 постоянного тока соединены через первые входы управляемых электронных ключей

2 и 3 с шиной "земля" 5, а выходы последних соединены с входом усилителя 7 постоянного тока с конденсатором

6 в цепи отрицательной обратной связи выход усилителя 7 постоянного тока соединен с выходной .шиной 14 измерителя и с первым входом компаратора

12, второй вход которого соединен с выходом генератора 11 пилообразного напряжения, вход последнего соединен с выходом третьего управляемого электронного ключа 9, вход которого соединен с шиной 8 питания, а управляемый вход соединен с выходом формирователя 10 коммутирующих импульсов и с вторым входом элемента 13 совпадения и входом генератора 11, выход элемента 13 совпадения соединен с управляемым входом второго управляемого электронного ключа 3.

На шину 1 измерителя поступает импульсный поток с импульсами длительностью (фиг.2а), под воздействием которых срабатывает ключ 2, подсоединеняя генератор 4 постоянного тока на вход усилителя 7 постоянного тока с большим входным сопротивлением, в цепь отрицательной обратной связи которого включен запоминающий конденсатор 6. Последний получает при этом заряд qr = Io, где I — ток генератора 4 постоянного тока, а ь — длительность информационных импульсов, поступающих на вход измерителя.

Образовавшееся на шине 14 измерителя напряжение U подается на один из входов компаратора 12, а на другой его вход поступают импульсы (фиг.28), формируемые генератором 1! пилообразного напряжения °

В связи с тем, что выходное напряжение генератора 11 пилообразного напряжения отличается от линейного закона, а начальное напряжение U(0) ф0 из-за нестабильного управляемого электронного ключа 18, генератора 11, собранного на резисторе 15 и конденсаторе 17, включенном в цепь отрицательной обратной связи усилителя 16 постоянного тока, то управляемый электронный: ключ 18 должен быть быстродействующим, с малым внутренним сопротивлением и с малым падением напряжения в замкнутом состоянии. Механическое реле является медленно действующим. Диодные и транзисторные ключи имеют падение напряжения на открытом р-и-переходе. Открытый полевой транзистор имеет большое внутреннее сопротивление. Поэтому известный генератор пилообразного напряжения иие1269 ет существенное начальное напряжение, обусловленное, либо инерционностью, либо внутренним сопротивлением ключа

18. Для устранения этого недостатка генератора пилообразного напряжения в измеритель временных интервалов введен дополнительно управляемый электронный ключ 9, который подключает цепь питания к генератору 11 только лишь на время действия коммутиру- 10 ющих импульсов.

После окончания действия коммутирующих импульсов резистор 15 нормально отсоединяет от электронного ключа

18. В выходной цепи генератора 11 пи- 15 лообразного напряжения нет источника энергии и поэтому начальное напряжение практически равно нулю. Запускающие импульсы одновременно воздействуют на ключи 9 и 18, причем ключ 18 20 размыкается, а ключ 9 подсоединяет к конденсатору 17 резистор 15. С момента срабатывания ключей начинается возрастание напряжения на конденсаторе 17. 25 I

От начальных условий нарастания этого напряжения зависит абсолютное значение и стабильность нуля выходного напряжения измерителя. Поэтому, 30 обеспечив на время отсутствие коммутирующих импульсов с выхода формирователя 10, автоматически, независимо от качества входящих в генератор 11 пилообразного напряжения элементов, обеспечивается нулевое начальное на- 35 йряжение с выхода последнего и, как следствие, повышенная стабильность нуля и более высокая точность измерения временных интервалов.

В момент превышения напряжения с выхода генератора 11 пилообразного напряжения значения U (фиг.23) компа— ратора 12 формируются импульсы (фиг.2 ), поступающие на один их вхо-45 дов элемента 13. На другой его вход подаются коммутирующие импульсы (фиг.2e), длительность которых равна

8 = a U, где а — коэффициент пропорциональности, поступающий на управля-50 ющий вход ключа 3. Ключ 3 подсоединяет генератор 4 постоянного тока к запоминающему конденсатору 6 таким образом, что с него снимается заряд

090 4

q, = I,e (V) . Изменение напряжения на запоминающем конденсаторе 6, вызванное импульсом длительностью ;, равно

-ЛЦ =С (q, — а„) = (I /С) х х (С вЂ” aU, ), где U;, — напряжение на запоминающем конденсаторе после действия (i — 1)-го импульса. При начальных условиях i = 0; U(0) = U выражение для

U имеет вид

U; = (/а) (1 — (1 — К) j + U (1 + К), a I oo где К = — — — масштабный коэффициент

Ч измерителя, — среднее значение измеряемых временных интервалов. После окончания переходного процесса выхоцное напряжение U = -- т.е ° линейно а связано с с и ток генератора 4 riocтоянного тока не поступает на запоминающий конденсатор 6 (генератор тока замкнут ключами 9 и 3).

Формула изобретения

1. Измеритель временных интервалов по авт. св. Р 619894, о т л и— чающий с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены третий управляемый- электронный ключ, вход которого подключен к шине питания, управляющий вход — к выходу формирователя коммутирующих импульсов, а выход — к второму входу генератора пилообразного напряжения.

2. Измеритель по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что генератор пилообразного напряжения содержит усилитель постоянного тока с включенным в цепь отрицательной обратной связи конденсатором, резистор и ключ, первый выход которого соединен с первым входом генератора пилообразного напряжения, второй вход которого через резистор подключен к входу усилителя постоянного тока и второму входу ключа, выход которого соединен с выходом усилителя постоянного тока и является выходом генератора пилообразного напряжения.

1269090

Составитель А.Плетнева

Техред И.Попович КорректорМ.Шароши

Редактор А.Шандор

Заказ 6033/49 Тираж 398 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4