Измеритель временных интервалов

 

ОПИСАНИЕ, я

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советсмнк

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) ДополнитеЛьное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 121081 (21), 3357308дв-21 1И)М. Кп. 04 F 10/04 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (Я УДК 621. 317 (088 . 6) Опубликовано 070383, Бюллетень ¹ 9

Дата опубликования описания 07.03.83 (72) Авторы изобретения

В.ф.Григорьев, В.В.Данилевич и В.А.Чудовский

1

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени. государственный университет им..В.И.Ленина (71) Заявитель (54 ) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова- но в радиолокации, лазерной технике, автоматике, экспериментальной физике для измерения интервалов времени с высокой точностью.

Известны измерители временных интервалов с интерполяцией зон неопределенности между старт- и стоп-сигналами и импульсами опорной частоты методом преобразования время-амплитуда — код, содержащее, генератор импульсов, преобразователь время — амплитуда и преобразователь амплитуда — код t 1 3.

Недос ;атком этих устройств является ограниченная точность измерения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является двухшкальный измеритель временных интервалов, содержащий генератор опорной частоты, блоки селекции опорных импульсов старт- и стоп-канала, два элемента ИЛИ, линию задержки, селектор грубого кода, преобразователь время — амплитуда преобразователь амплитуда-код, арифметическое устройство,состоящее из точного и грубого кодирующих счетчиков, блока коррекции кода и блока стыковки шкал (21 .

Недостатком известного измерителя временных интервалов является ограниченная точность измерения, обусловленная временными и температурными отклонениями от номинальных значений нуля и коэффициента преобразования интерполяционного (точного) кодировайия интервалов неопределенности между старт- и стоп-сигналами и импульсами опорного генератора.

Основной вклад в эту составляющую погрешность вносят блоки селеКцми опорных импульсов старт- и стоп-ка.нала и преобразователь время — амплитуда. "

Целью изобретения является повышение точности измерения

Поставленная цель достигается тем, что в измеритель временных интервалов, содержащий генератор опорной частоты, выход которого соединен с первым входом блока селекции опорного импульса и с первым входом селектора грубого кода, второй вход которого соединен с выходом блока селекции опорного импульса, а выход подключен к первому входу арифметического устройства, первый элемент

ИЛИ, выход которого подключен через последовательно соединенные преобра

10030 эователь время - амплитуда и преобразователь амплитуда - код к второму входу арифметического устройства, а такж линию задержки, выход которой соединен с первым входом . второго элемента ИЛИ, введе- 5 ны аналоговое запоминающее устройство и блок сравнения напряжений, причем вход аналогового запоминающего устройства и первый вход блока сравнения напряжений соединены с выходом 19 ! преобразонателя время — амплитуда, второй вход блока сравнения напря-. жений соединен с выходом аналогового запоминающего устройства, а выход подключен к входу линии задержки и к второму входу преобразователя время — амплитуда, третий вход которого соединен с выходом блока селекции опорного импульса, при этом первый вход первого элемента ИЛИ подключен к выходу линии задержки, а

20 второй вход первого элемента ИЛИ соединен с нторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу блока селекции опорного импульса.

На фиг. 1 принедена блок-схема измерителя временных интервалов; на фиг. 2 — временная диаграмма, поясняющая принцип его работы.

Устройстно содержит шины 1 и 2 старт- и стоп-сигналов, линию 3 задержки, элементы ИЛИ 4 и 5, генератор б опорной частоты блок 7 селекции опорного импульса, преобразователь 8 время-амплитуда, селектор 9 3$ грубого кода, аналоговое запоминающее устройство 10, блок 11 сравнения напряжений, преобразователь 12 амплитуда — код, арифметическое устройство 13, Измеритель работает следующим образом.

Старт-сигнал (фиг. 2а), задающий начало измеряемого интервала, через элемент ИЛИ 4 запускает преобразо- 45 ватель 8 время — амплитуда, а через элемент ИЛИ 5 поступает на вход блока 7 селекции опорного импульса. Блок

7 выделяет из опорной последовательности (фиг. 2в ) следующий эа старт-сигналом импульс, которым включается селектор 9 грубого кода и останавливается преобразователь 8, на ныходе которого формируется сигнал амплитуды 0„(фиг. 2д), пропорциональный интервалу неопределенности

t . Аналоговое запоминающее устрой t ство 10 фиксирует напряжение, равное U (фиг.2е ). Стоп-сигнал (фиг.2б) задаищйй окончание измеряемого интервала, поступающий с шины 2 через 60 элемент ИЛИ 4 запускает преобразователь 8 время — амплитуда. В момент равенства напряжений на выходах пре-. образователя 8 и устройства 10 блок

11 сравнения напряжений формирует ф5

13

4 г сигнал (фиг. 2ж), который устанавливает преобразователь 8 в исходное состояние и через линию 3 задержки и элементы ИЛИ 4 и 5 вновь запускают преобразователь 8 и блок 7 селекции опорного импульса. длительность (фиг. 2з) задержки линии 3 определяется переходными процессами установки в исходное состояние преобразователя время — амплитуда и устанавливается кратной периоду Т генератора б опорной частоты. По сигналу блока 7 выключается селектор 9 (фиг. 2и ) и преобразователь 8 время амплитуда, на выходе которого формируется импульс напряжения 0 (фиг.

2д), пропорциональным интервалу дополнения до целого периода Т суммы интервалов неопределенностей

+ с . При помощи .преобразонателя 12 амплитуда — код (фиг. 2к ) напряжение 0д на выходе преобразователя 8 преобразуется и код, который заносится н арифмет ическое устройство 13. Устройстно 13 осуществляет счет числа импульсов грубого кодирования измеряемого интервала времени с учетом величины задержки ь ныключения селектора 9 и осуществляет стыковку результата измерения.

В данном устройство, по сравнению с известным температурные и временные отклонения нуля и коэффициента от номинальных значений н блоке селекции опорного интервала и преобразователе время — амплитуда, вносимые при измерении интервала неопределенности между старт-сигналом и импульсами опорного генератора, компенсируются при дальнейшем преобразовании интервала неопределенности между стоп-сигналом и импульсами опорного генератора, что позволяет уменьшить температурную и временную зависимости систематической составляющей погрешности и случайной составляющей погрешности.

Формула изобретения

Измеритель временных интервалов, содержащий генератор опорной частоты, выход которого соединен с первым входом блока селекции опорного импульса и с первым входом селектора грубого кода, второй вход которого соединен с выходом блока селекции опорного импульса, а выход подключен к первому входу арифметического устроЯства, первый элемент ИЛИ, выход которого подключен через последовательно нключенные преобразователь время амплитуда и преобразователь амплитуда — код, к второму входу арифметического устройства, а также линию задержки, выход которой соединен с

1003013

Фве 3

\ВНИИПИ Заказ 1547/29 Тираж 409 Подписное филиал НПП "Патент", r.Óæãîðîä, ул,Проектная,4 первым входом второго элемента ИЛИ, отличающийся тем, что, с .целью повышения точности измерения, в него введены аналоговое запоминающее устройство и блок сравнения напряжений, причем вход аналогового запоминающего устройства н первый вход блока сравнения напряжений соединены с выходом преобразователя время - амплитуда, второй вход блока сравнения напряжений соединен с выходом аналогового запоминающего устройства, а выход подключен к входу линии задержки и к второму входу преобразователя время — амплитуда, третий вход которого соединен с выходом 15 блока селекции опорного импул. са, при этом первый вход первого элемента ИЛИ подключен к выходу лйнии задержки, а второй вход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подклюЧен к второму входу блока селекции опорного импульса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 368583, кл. G, 04 F 10/04.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р ."877736/18-21, кл. G 04 F 10/04, 1980.