Способ измерения временных интервалов

Способ измерения временных интервалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

())) 926613

Союз Советских

Социалистических

Респубики

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 24.04.80 (2) ) 2912582/18-21 с присоединением заявки № (23}Приоритет

Опубликовано 07.05.82. Бюллетень №17

Дата опубликования описания 07. 05 . 82 (5I)M. Кл.

G 04 F 10/04

Гевудараткнный квинтет

СССР ао делан нзаарвтеннй н, открытий (53) УДK681. 325 °. 3 (088.8) В.В.Дюняшев и А.И.Левтеров (72) Авторы изобретения

Харьковский автомобильно-дорожный институт (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано при цифровом измерении однократных временных интервалов.

Известен способ измерения временных интервалов, заключающийся в подсчете за время между началом и концом интервала импульсов эталонной частоты j) ).

Недостатком этого способа является малая точность за счет погрешности от квантования.

Известен также способ измерения временных интервалов, заключающийся в использовании нониусного принципа измерения 52).

Недостатком этого способа является сложность технической реализации высокостабильных генераторов эталонной частоты с ударным возбуждением, а также зависимость точности измерения от времени измерения.

Наиболее близким к предлагаемому является способ, заключающийся в одкратной задержке начального импуль" са в секционированной линии задержки и индикации момента совпадения за» держанного начального импульса с конечным импульсом измеряемого интервала времени.

Этот способ позволяет уменьшить погрешность измерения до величины времени задержки между выводами линии (3) .

Недостатком известного способа является малый диапазон измерения, обусловленный прямой пропорциональной зависимостью между точностью и количеством элементов индикации совпадений.

Целью изобретения - расширение диапазона измерения временных интервалов.

Поставленная цель достигается тем, что в способе измерения времен. ных интервалов, заключающемся в том, 926613 и =еиС 36*1

3 что начальный импульс измеряемого временного интервала задерживают и индицируют момент совпадения задержанного начального импульса измеряемого интервала с конечным импульсом измеряемого временного интервала, производят параллельную многократную задержку начального импульса измеряемого интервала на линиях задержки на m различных интервалов времени, а результат измерения определяют по всем совпадениям задержанных импульсов с конечным импульсом измеряемого временного интервала.

На фиг.1 представлены временные диаграммы, поясняющие способ; на фиг.2 - пример выполнения устройствв, реализующего предлагаемый способ.

Способ осуществляют следующим образом.

Из начального импульса измеряемого интервала (фиг.1а) образуется (формируется) импульс длительностью — который подвергается

"Хаах

1 ик1Х кА.

I многократной задержке аналогично тому, как это делается в известном способе, т.е. с задержкой t g<+„>i egx

Очевидно, что количество параллельных каналов определяется иэ выражения и„=",ent ---- .

— Тх m

30*1

Таким образом образуется первая шкала параллельных каналов измерения (фиг.1б) ° ф

Далее, начало каждого импульса второй шкалы служит началом третьей шкалы, причем: и т.д.

В общем. случае для m шкал

t йа - и „.= ent о "Зад

Причем длительность импульсов последней шкалы равна 7 и1„.„. Если теперь подать импульс длительностью т „„„. окончания измеряемого интери вала Тх параллельно на все шкалы, то, очевидно, что во всех иэ них произойдут совпадения (фиг. 1 ) которые индицируются в каждой шкале аналогично известному способу.

Таким образом, длительиость измеряемого временного интервала может быть определена по выражению

Тх=р- ьар, +К t эад ° +5 за*п

2э где P,Ê,...,Á - номера каналов в каждой шкале, где произошло совпадение

° ° ° конечного импульса измеряемого ин тервала с задержанным.

Сравним предлагаемый способ с изб вестным. т

Пусть m=3> ад1= пан=1.10 с>

Тхщс1Х=1-10 с, ФЪ д 2 -10 с, ъс д = 1„„= 5 -10 с.

1 -10 1 -10

Тогда и. = "--- -=10 и =------=5

1 1 ° 10 1 2-10&

2-10 и =---- -=4. 5 10

Далее, начало каждого импульса первой шкалы служит началом второй шкалы (фиг.1в) ° Для этого необходимо импульсы первой шкалы укоротить, например продифференцировать, а затем сформировать из них импульсы длительностью Г,1, которые также подвергаются многократной задержке с задержкой t >+ 7,

Количество параллельных каналов при этом равно

t ЪСА1 и = ent---Ф За*1 так как максимальной величиной интервала, поступающего на вход второй

l линии задержки, является значение

t g Таким образом, в течение Тх и, вторая шкала будет фактически повторена ид раз. и +и, +и =19 каналов

А для известного имеем при fp= ь

= 1ИГц, т.е. ТО=Тхр ах=1 ° 10 с и для

« щ= wjYl =5.10 9с количество каналов

1-10 ь

n=------=200 каналов.

r .-10-9 фЯ

На фиг.2 приведен пример технической реализации предлагаемого способа для а=2.

Устройство содержит формирователи

1-1 и 1-2 начальных импульсов измеряемого временного интервала, формирователь 2 конечных импульсов измеряемого временного интервала, секционированные линии 3-1 и 3-2 задержки, элемент 4 ИЛИ,элементы 5-1 - 5-и И, блоки 6-1 и 6-2 индикации, арифметический блок 7 и элементы 8-1=8-и И.

Начальный импульс измеряемого интервала поступает одновременно на формирователь 1-1 импульсов и через

5 9266 элемент 4 ИЛИ - на формирователь 1-2 импульсов, в которых импульс произвольной формы и длительности преобразуется в прямоугольный импульс фиксированной длительности соответственно

„=Съ и =С

Выходы формирователей подключены ко входам соответствующих секционированных линий 3-1 и 3-2 задержки. Ю

Выводы каждой линии задержки подключены ко входам соответствующих элементов И 5-1 5-и и 8-1 - 8-п, вторые входы которых подключены к выходу формирователя 2 конечного импуль-5 са измеряемого временного интервала, формирующего короткий прямоугольный импульс длительностью <-, „ = . На входы элемента 4 ИЛИ поступают также укороченные, например, продифференци- 20 рованные (схемы укорачивания не показаны),импульсы с выводов линии 3-1 задержки, в результате чего формирователь 1-2 формирует импульсы длительностью П с,„ через временной ин- 25 тервал СЬб*1

Для индикации номера элемента И, в котором происходит совпадение задержанного линией задержки начального импульса с импульсом окончания временного интервала, выходы соответствующих элементов И подключены к входам соответствующих блоков 6-1 и 6-2 индикации. Вмкоды блоков .6-1 и

6-2 индикации подключены к входам арифметического блока 7, необходимого для вычисления результата иэмереHHH Тт, .

Таким образом, результат вычисления измеряемого временного интервала

Т определяется из выражения

Т„=р СЗ<ц,+КС3адр, где р, К - номера элементов И в пер-!

45 вой и второй шкалах, где произошло

13 4 совпадение конечного импульса измеряемого интервала с задержанным.

Использование предлагаемого способа по сравнению с известным позволяет, при сохранении прежней Toííîñти, добиться существенного упрощения реализующих устройств (уменьшения количества элементов) и расширить диапазон измеряемых временных интервалов.

Формула изобретения

Способ измерения временных интервалов, заключающийся в том, что начальный импульс измеряемого временного интервала задерживают и индицируют момент совпадения задержанного начального импульса измеряемого интервала с конечным импульсом измеряемого временного интервала, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона измерения, производят параллельную многократную задержку начального импульса измеряемого интервала íà rn различных интервалов времени, а результат измерения определяют по всем совпадениям задержанных импульсов с конечным импульсом измеряемого временного интервала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гитис Э.И. Преобразователи информации дпя электронных цифровых вычислительных устройств. И

"Энергия", 1975, с.236.

2. Васильев Н.И.: и др. Измерение однократных временных интервалов импульсным методом.- "Вопросы радиоэлектроники". Сер. "Общетехническая", 1967 N 103. Ымендин В.М.Цифровые электроизмерительные приборы. М ., "Энергия", 1972, с.97 (прототип) °

926613

4Ьг Р

Составитель Л.Плетнева

Редактор Е.Дичинская Техред И. Кастелевич Корректор С.Шекмар

Заказ 2979/39 Тираж 429 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, N-35, Раушская наб., д.4/5 филиал flllll "Патент", r.Óæãoðîä, ул Проектная, 4