Измеритель временных интервалов

Измеритель временных интервалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(ii 842693

Союз. Советскин, Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.03 ° 79 (21) 2741359/18-21 3 (51)М. Кл.

Я 04 F 10/04 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет (23) Приоритет (53) УДК, 621.318. .5(088.8) оо делам нзооретеннй н открытий

ОпУбликовано 30.06,81. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 30 ° 06.81 (72) Авторы изобретения

B.À. Гойжевский, Л Д. Огороднийчук и В.Г. Трилис

Киевский ордена Ленина политехнический Институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ

Изобретение относится к технике измерения длительности временных интервалов и может быть использовано в различных областях измерительной техники, радиотехники, физики и др.

Известен измеритель временных ин5 тервалов, содержащий генератор измеряемых интервалов, соединенные последовательно счетчик, дешифратор и индикатор, элемент И, подключенный одним входом к выходу генератора измеряемых интервалов, другим входом— к выходу генератора счетных импульсов, а выходом — ко входу счетчика111.

Недостатком известного измерителя является потеря информации о взаимном положении сигнала пСтоп" (конца измеряемого интервала) и счетных импульсов, вследствие чего максимальная методическая погрешность измерений достигает+ 0,5 единиц счета, В устр ойс тв ах б е з пр ив я з ки э та по гр ешность составляет i l 0 единицу счета, поскольку такая же информация теряется и в начале измеряемого интервала.

Цель изобретения — т1овышение точности и разрешающей способности измерений посредством использования информации о расположении относительно счетных импульсов не только сигнала

"Старт", но и сигнала Стоп", Для достижения указанной цели в измерителе, временных интервалов, содержащем генератор измеряемых интервалов, соединенные последовательно счетчик, дешифратор и индикатор, элемент И, подключенный одним входом к выходу генератора измеряемых интервалов, другим входом — к выходу генератора счетных импульсов, а выходом— ко входу счетчика, к выходу генератора измеряемых интервалов и к выходу генератора счетных импульсов подключен соответствующими входами дополнительный элемент И, выход которого соединен с дополнительным суммирующим входом дешифратора, 3 84269

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на Фиг„2 временные диаграммы, поясняющие .Работу. устройства.

Измеритель временных интервалов

5 содержит генератор 1 измеряемых интервалов, элемент И 2, генератор 3 счетных импульсов, счетчик 4,, дешифратор 5, индикатор 6, дополнительный элемент И 7.

Измеритель работает следующим образом.

Генератор 1, элемент И 2, генератор 3, счетчик 4, дешифратор 5 и индикатор 6 функционируют точно так же, как и в известных устройствах, т.е. измеряемый интервал, поступающий с генератора 1 на элемент И .2, заполняется счетными импульсами генератора 3, число этих импульсов подсчитывается 2п счетчиком 4, преобразуется в удобную для отсчета форму дешифратором 5 и, если на дополнительный вход дешифратора не поступают никакие сигналы, подается на индикатор 6. Для уяснения роли элемента И 7 следует рассмотреть сначала режим работы с привязкой.

Привязка осуществлена так же, как и в известном устройстве, с той раз- 3О ницей, что здесь середина первого счетного импульса, проходящего на счетчик, отстоит от сигнала Старт ровно на 1,0 период счетных импульсов (фиг. 2), Будем считать все скач- 55 ки напряжений прямоугольными,, а форму счетных импульсов — меандром (результат тот же при любой другой фор25

Заданная величина Т

6,0 - 6,25 6,25 - 6,75

6, 75 — 7,0

Показания индикатора 6 0

7,0

6+05=65 тервала элемент И 7 реагирует на им=. пульс Старт" так же и при тех же условиях, что и на импульс Стоп" так,что в зависимости от расположения счетных импульсов относительно мо !FH тов "Старт" и "Стоп" на дешифратор могут поступать две поправки ";o +0,5 либо только одна (от сигнала "Старт" или "Стоп" ) либо ня одной, Путем айа-1 лиза возможных вариантов взаимногG расположения всех сигналов нетрудно убедиться, что методическая погреш-.

Эти же соотношения повторяются периодически и при всех других значениях Т. Таким образом, методическая по гр ешност ь, опр еделя емая как разность между измеряемой величиной и показаниями индикатора, всегда заключена в пределах -0,25 счетного периода, т.е ° в два Раза меньше соответствующей погрешности известного устройстваа.

При измерениях без привязки счетных импульсов к началу временного ин3 ф ме счетных импульсов, например си:-;,соидальной, при условии,. что их peasri-.— ная скважность Равна 2, т.е. время их воздействия на пороговые схемы составляет полпериода), В примерной ситуации (фиг. 2) в течение яз е ряемого интервала на счетчик лр дит шесть импульсов, это число я пер еда ется в д ешифр ат ор „Зл ем е нт работает таким образом,. что при iic;. дании импульса "Стоп" в промежуток между счетными импульсами (отрицательный полупериод) на его выходе появляется имгульс, кот орый поступает на дополнительный (суммирующий: вход дешифратора vi вызывает поправ-ку +0,5 младшего разряда результата счета. Если же импульс "Стоп" совпадает со счетным импульсом (полоямтельным полупериодом), то элемент И не срабатывает и никакая поправка не вводится. На импульс Старт" в ре>л;ме привязки элемент И также не peiгирует. Таким образом, в данной ситуации индикатор покажет ",6,5", что соответствует истинному значению Т в единицах счетных периодов,, этот результат не изменятся,, "=-.сля изме ряемая величина будет изменяться в пределах — 0,25 периода счетных им-пульсов, чем обусловливается погрешность.

Для оценки методической погреш: ности измерений проще всего прове-рить показания измерителя, задавая все возможные значения Т в предела". одного периода (по фиг. 2 — от б,»,о

7 периода) 1. Таранов Г.В. и др. Измерение частоты с погрешностью от, дискретнос3! ти - 0 5 единицы счета, Сб, Отбор и !

1 !! передача информации . Киев, Наукова думка", вып. 25, 1970, с.107-109 (прототип) 5 84269 ность измерений в этом режиме заключена в пределах +0,5 единицы счета, т.е. также вдвое меньше, чем у известных измерителей без привязки.

Предлагаемый измеритель сохраняет свои преимущества и при измерении не по одному, а по пачке интервалов

Т, при этом дешифратор учитывает поправки от каждого интервала, а результат счета вводится в него от счетчи- <О ка TQJlbKQ по окончании пачки. Достоинства предлагаемого измерителя особенно существенны тогда, когда известные пути повышения точности и разрешающей способности исчерпаны, повышение частоты счетных импульсов ограничено возможностями элементной базы. а применение косинусных методов неприемлемо либо по причине громоздкости и сложности, либо потому, что оно zp исключает работу в реальном масштабе времени„В этих предельных условиях выигрыш по точности является серьезным преимуществом.

Полезным эффектом предлагаемого 25 изобретения является, таким образом, уменьшение вдвое методической погрешности измерений при сохранении быстродействия и незначительном усложнении аппаратуры. 30

Формула изобретения

Измеритель временных интервалов, содержащий генератор измеряемых интервалов, соединенные последовательно счетчик, дешифратор и индикатор, элемент И, подключенный одним входом к выходу генератора измеряемых интервалов, другим входом — к выходу генератора счетных импульсов, а выходом— ко входу счетчика, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности и разрешающей способности измерений, между выходами генератора измеряемых интервалов и генератора счетных импульсов подключен соответствующими входами дополнительный элемент И, выход которого соединен с дополнительным суммирующим входом д ешифр ат ор а.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

ВНИИПИ Заказ 5095/55 Тираж 457 Подписное

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная 4