Способ дискретного измерения длительности импульсов

Способ дискретного измерения длительности импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

<л741196 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 060278 (21) 2580087/18-21 с присоединением заявки ЙВ— (23) Приоритет

Опубликовано 15.06.80, Бюллетень Nо 22

Дата опубликования описания 20. 06. 80 (51)М. Кл.2

G 01 R 29/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 317. . 325 (088. 8) (72) Автор изобретения

В. К. Р нисимов

Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке нераэрушающих методов и средств контроля качества материалов (7)) Заявитель (54) СПОСОБ ДИСКРЕТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ

ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в радиоизмерительной аппаратуре и информационных измерительных системах для измерения длительности коротких им- 5 пульсов, в частности при решении ряда задач нераэрушающего контроля.

Известен способ измерения длитель ности коротких импульсов, заключающийся в преобразовании длительности )O импульса в амплитуцу с последующим преобразованием в длительность, значительно большую первоначальной и измерением последней (1).

Недостатком способа является ниэ- 15 кая точность и возможность измерения только импульсов большой скважности, так как измерение производится не в реальном масштабе времени.

Известен также способ дискретного 2() измерения длительности импульсов, основанный на подсчете числа импульсов специального генератора, выработанных эа время, равное длительности измеряемого импульса (2). 25

Недостатком этого способа является также низкая точность при измерении малых длительностей импульсов.

Цель изобретения — увеличение точности дискретного измерения импчль- 3Q сов малой длительности эа счет уменьшения дискретности счета.

Поставленная цель достигается тем, что в способе дискретного измерения длительности импульса, заключающемся в том, что измеряемым импульсом управляют началом и окончанием подсчета электрических сигналов, поступающих через равные наперед заданные и с допустимой точностью повторяемые промежутки времени, а значение длительности определяют по произведению числа подсчитанных сигналов на время одного промежутка, измеряемый импульс последовательно и неоднократно задерживают на одинаковые промежутки времени, равные времени нарастания переднего фронта измеряемого импульса до заданного уровня„ и фиксируют известным способом число задержанных яипульсов, передний фронт которых находится в интервале длительноcòè измеряемого импульса.

При этом происходит процесс, подобный заполнению измеряемого интервала времени длительностями передних фронтов импульсов, т. е. частями импульсов имеющими меньшую длительность. Соответственно увеличивается число заполнений и повышается точность измерения.

741196

Предлагаемый способ характеризуется следующим: Выработанный схемой прибора (например дефектоскопа-толщиномера) импульс электрического сигнала, длительность которого необходимо измерить, подают на вход измерительной схемы. В этой схеме измеряемый импульс последовательно задерживают неоднократно на одинаковые промежутки времени, равные времени нарастания переднего фронта импульса до заданного наперед уровня (обычно этот уровень определяется порогом срабатывания элементов схемы) ° Затем фиксируют число задержанных импульсов, передний фронт которых находится в интервале длительности измеряемого импульса, подсчитывают число зафиксированных импульсов, и, умножив его на длительность задержки, получают длительность измеряемого импульса.

На фиг. 1 и 2 изображены варианты устройства (блок-схема реализующего предложенный спосбб.

Первое устройство для реализации способа,. блок-схема которого изображена на фиг. 1, состоит из следующих узлов и связей. Элемент 1 совпадения используемый только по одному входу, соединен с триггером 2, выход которого подключен к первому входу элемента 3 совпаденияг триггер 4, вход которого соединен с выходом элемента 3 совпадения, а выход - c первым входом следующего элемента 5 совпадения, триггер 6. Аналогично соединены элементы 7 совпадений и триггер

8. Все вторые входы элементон совпадения соединены вместе с входом элемента 1 совпадения и образуют шину . Вход . Все выходы триггеров 2, 4, 6; 8 подключены через элементы

9а...9г развязки соответственно к элементам 10а...10г индикации. Все триггеры охвачены общей схемой сбро са.

Устройство работает следующим образом.

Измеряемый импульс поступает на шину Вхо (. Через время соответствующее его быстродействию и быстродействию элемента 1 совпадения, срабатывает триггер 2; на его ныходе появляется сигнал, поступающий через элемент 9а развязки, на элемент 10а индикации. С выхода триггера 2 сигнал также поступает на первый вход элем нта 3 совпадения и так как на

I втор м" его входе также есть сигнал— измеряемый импульс, то на его ныходе появляется сигнал, переключающий триггер 4. Сигнал с его выхода также поступает на элемент индикации и на первый вход элемента 5 совпадения и т. д. Процесс продолжается до окон чания длительности измеряемого импульса. Сигналами дискретного заполнения являются передний фронты импульсов триггера и элемента совпадения.

Длительность измеряемого импульса определяется как количество сработавших триггеров, умноженное на суммар5 ную длительнжть передних фронтов триггера и элемента совпадения (в . схеме используются одинаковые триггеры и одинаковые элементы совпадения), Второе устройство для реализации заявляемого способа (фиг. 2), отличающееся от первого большей сложностью, но и большей точностью, состоит из следующих узлов и связей. Элементы 11, 12, 13 задержки соединены последовательно. Их роль могут выполнять логические элементы или линии задержки. К выходу элемента 11 задержки подключен первый нход элемента

14 совпадения. Выход этой схемы соединен со входом триггера 15, выход которого подключен к элементу 20 индикации. Выход элемента 12 задержки подключен к первому входу элемента

16 совпадения, его выход подключен к триггеру 17, а выход последнего — к

25 элементу 21 индикации. Аналогично соединены остальные узлы: элемент 13 задержки, элемент 18 совпадения, триггер 19 и элемент 22 индикации. Вторые входы всех элементов совпадения соеЗО динены вместе и подключены ко входу элемента 11 задержки (вход устройства) . Все триггеры охвачены общей схемой сброса.

Устройство работает следующим образом.

Поступающий на вход измеряемый . Импульс начинает проходить по цепи последовательно соединенных элементов 11, 12, 13... и т. д. задержки.

После каждого элемента он задержан

40 во времени (относительно момента.поступления) на величину Т = n - T> где Т - время задержки, n — число пройденных импульсом элементов . Сигналы после каждого элемента задержки поступают на первые входы элементов

14, 16, 18 и т. д. совпадения. На вторые их входы поступает измеряемый импульс. Сигналы с выходов элементов совпадения переключают триггеры 15, 5() 17 19 и т. д., и последние включают элементы 20, 1, 23 индикации. Так как сигналы на входах элементов совпадения смещены во времени на величину, возрастающую с увеличением их порядкового номера, то на выходе элемента совпадения, у которого сигнал на входе задержан на величину длительности измеряемого импульса, сигнала не будет. Все последующие триггеры и, подключенные к ним эле60 менты индикации, останутся в исходном состоянии. Длительность измеряемого импульса определяют как количество сработавших триггеров, умноженное на длительность переднего фронта сигналов на выходе элемента

141196

40и

406

ФОВ

С брос

ЕО.З. Ф задержки. Элементы совпадения могут быть выполнены на резисторах с соответствующей настройкой уровня сра.батывания триггеров.

Формула изобретения

Способ дискретного измерения длительности импульсов, заключающийся в том, что измеряемым импульсом управляют началом и окончанием подсчета электрических сигналов, поступающих через равные наперед заданные и с допустимой точностью повторяемые промежутки времени, а значение длительности определяют по произведению чис. ла подсчитанных сигналов на время одного промежутка времени, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, измеряемый импульс последовательно и неоднократно задерживают на одинакбвые промежутки времени, равные времени нарастания переднего фронта измеряемого импульса до заданного уровня, и фиксируют известным способом число задержанных импульсов, передний фронт которых находится в интервале длительности измеряемого импульса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Горн Л. С. и др. Элементы схем ядерного приборостроения, М., Атомиэдат, 1970, с. 190-198.

2. Ермолов Р. С . Цифровые частотомеры. JI., Энергия, 1974, с. 34-40.

741196

I

Составитель В. Потапов

Редактор С. Патрушева Техред И.набурка . Корректор A. Гриценкс

Заказ 3323/5

Тираж 1019

Подписное

ЦНИИПИ 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