Устройство для измерения времени установления переходного процесса

 

Изобретение относится к импульсной технике. Может использоваться для измерения времени установления цифроаналоговых преобразователей, а также длительности переходных процессов в системах автоматическое го регулирования. Целью изобретения является повышение точности измерения времени установления переходного процесса. Для достижений этой цели в-устройство дополнительно введены два генератора 8 и 9 линейно изменяюЕцихся напряжений, компаратор 12, элементы ИЛИ 4 и И-НЕ 5 и инвертор 1. Устройство, кроме того, содержит триггер 2, измерительный блок 3, элементы И 6 и 7, генератор 10 импульсов, счетчик11 импульсов и входные шины 13 и 14. Данное устройство при частоте генератора 10 Q & { 10 МГц позволяет измерять времй установления порядка 0,2-2 мкс с по (Л грешностью квантования не более 1 не. Время измерения не превьгаает 200 мкс. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (50 4 Н 03 M 38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ: "

У СВ ДЕ ЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3907033/24-21 (22) 05.06.85 (46) 15,10 ° 86. Бюл. 11 - 38 (71) Гомельский политехнический институт (72) 10.А.Козусев (53) 621.374.332(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 815903, кл, Н 03 M 1/38, 1980, Авторское свидетельство СССР

9 708507, кл, Н 03 M 1/38, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ УСТАНОВЛЕНИЯ ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА (57) Изобретение относится к импульсной технике. Может использоваться для измерения времени установления цифроаналоговых преобразователей, а также длительности переходных

„„SU„„1264342 А 1 процессов в системах автоматического регулирования. 1!елью изобретения является повышение точности измерения времени установления переходного процесса. Для достижений этой цели в. устройство дополнительно введены два генератора 8 и 9 линейно изменяющихся напряжений, компаратор

l2 элементы ИЛИ 4 и И-НЕ 5 и инвертор l. Устройство, кроме того, содержит триггер 2, измерительный блок 3, элементы И 6 и 7, генератор

10 импульсов, счетчик 11 импульсов и входные шины 13 и 14. Данное устройство при частоте генератора 10

1 =10 ИГц позволяет измерять времй установления порядка 0,2-2 мкс с погрешностью квантования не более 1 нс.

Время измерения не превышает 200 мкс.

2 ил.

1264342

35

45

55

Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для из- „ мерения времени установления цифроаналоговых преобразователей, операционных усилителей, а также длительности переходных процессов в систе-, мах автоматического регулирования, Цель изобретения — повышение точности измерения времени установления переходного процесса.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для измерения времени установления переходного процесса, на фиг ° 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит инвертор 1, триггер 2, компараторный блок 3, элемент ИЛИ 4, элемент И-НЕ. 5, пер— вый б и второй 7 элементы И, генераторы 8 и 9 линейно изменяющихся напряжений, генератор 10 импульсов, счетчик 11 импульсов, компаратор 12, первую 13 и вторую 14 входные шины.

Вход инвертора 1 соединен с вход ной шиной 13 устройства и первым входом триггера 2. Входная шина 14 подключена к входу компараторного блока 3. Выход компараторного блока

3 соединен с вторым входом элемента

ИЛИ 4, первый вход которого соединен с выходом инвертора 1 и первым входом второго элемента И 7, выход которого соединен с вторым входом триггера 2. Прямой выход триггера 2 соединен с первым входом элемента И-HE

5 и вторым входом первого элемента

И б, первый вход которого соединен с выходом генератора 10 импульсов, а выход — с входом счетчика 11.

Инверсный выход триггера 2 соединен с входом первого генератора 8 линейно изменяющегося напряжения, Второй вход элемента И-НЕ 5 соединен с выходом элемента ИЛИ 4, а выход — с входом второго генератора

9 линейно изменяющегося напряжения.

Выходы генераторов 8 и 9 соединены с входами компаратора 12, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И 7. Компараторный блок 3 может быть выполнен, например, в виде двух компараторов, выходы которых через элемент И соединены с выходом компараторного блока, вход которого подключен к первым входам компараторов, вторые входы которых соединены с источниками напряжения верхнего U s и нижнего

11„ уровней зоны установившегося значения.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии триггер 2 находится в нулевом состоянии, генератор 8 обнулен напряжением логической единицы с инверсного выхода триггера 2. Злемент И б закрыт напряжением логического нуля с прямого выхода триггера 2, а генератор

9 (с.крутизной Ь) обнулен напряжением логической единицы элемента

И-НЕ 5, При поступлении на входную шину 13 устройства импульса (фиг.2а) соответствующего формированию входного воздействия контролируемого объекта (не показан), триггер 2 переключается в единичное состояние (фиг. 2в), запускается генератор 8 линейно изменяющегося напряжения с крутизной а (фиг, 2ж). Злемент И б открывается, импульсы генератора 10 поступают на вход счетчика 11, Контролируемый переходный процесс (фиг. 26) поступает с шины 14 устройства на компараторный блок 3, в, котором сравнивается с напряжениями 0 з и 11„ (фиг. 26). Выходной сигнал блока 3 (фиг. 2г) через элемент

ИЛИ 4 (фиг. 2д) поступает на вход элемента -HE 5, на второй вход которого поступает напряжение логической единицы с выхода триггера

2 (фиг. 2в). Генератор 9 запускается при поступлении на его вход напряжения логического нуля с выхода элемента И-НЕ 5 (фиг, 2е) и обнуляется, когда управляющий сигнал принимает значения логической единицы. Обнуление генератора 9 прекращается после последнего вхождения переходного процесса в зон 1, заданную JpoBHHMH o H H ITocJIe cHH тия входного воздействия контролируемого объекта контролируемое напряжение может выйти из заданной зоны (фиг. ?6), но обнуления генератора 9 не происходит, так как нулевой потенциал на шине 13 устройства через инвертор 1, элементы ИЛИ 4 и ИНЕ 5 поддерживает нулевой потенциал на входе генератора 9. Формирование кода в счетчике 11 продолжается до тех пор, пока напряжения генератора 8 и 9 не станут равны. Тогда срабатывает компаратор 12 (фиг. 2з), обнуляющий через элемент И 7 триг126434? 4 вания не более 1 нс ° Время измерения не превышает 200 мкс.

Т„„.а=(Т„„-t ) Ь, 30 откуда

Т вЂ” --- t =k.t

b иуч 1т-а юст уст гер 2. Сигналами с его выходов закрывается элемент И 6 и обнуляются генераторы 8 и 9. Процесс измерения на этом заканчивается, Соединение шины 13 устройства через инвертор 1 с входом элемента И 7 предотвращает ложное окончание измерения в начальный период переходного процесса, когда возможно срабатывание компаратора 12 из-за одновременного за- 10 пуска генераторов 8 и 9 при контроле переходных процессов с малым временем нарастания, Сигнал компаратора

12, снимаемый с выхода элемента И 7, используется для сигнализации окон- 15 чания измерения.

Цифровой код, пропорциональный времени установления переходного процесса, формируется счетчиком 11, 20 который перед каждым циклом измерения обнуляется сигналом с шины начальной установки, 1

Время измерения Т„ „, в течение 25 которого формируется код в счетчике 11, можно найти из условия равенства напряжений генераторов 8 и 9:

Таким образом, кодированию под35 вергается временной интервал Т, пропорциональный измеряемому интервалу t„„, Например, при а/Ь=0,99, k--100„

Предлагаемое устройство.при ча- . стоте генератора 10 т=10 ИГц позволяет измерять время установления 0 2-2 мкс с погрешностью кванточст

Формулаизобретения

Устройство для измерения времени установления переходного процесса содержащее генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к прямому выходу триггера, а выход соединен с входом счетчика импульсов, второй элемент И и компараторный блок,.вход которого соединен с одной из входных шин устройства, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены два генератора линейно изменяющихся напряжений, компаратор, элементы ИЛИ и И-НЕ и инвертор, вход которого соединен с другой входной шиной устройства и первым входом триггера, а выход подключен к первым входам элемента ИЛИ и второго элемента И, выход которого соединен с вторым входом триггера, инверсный выход кото; рого соединен с входом первого генератора линейно изменяющегося напряжения, а прямой выход подключен к первому входу элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а выход подключен к входу второго генератора линейно изменяющегося напряжения, выход которого соединен с одним из входов компаратора, другой вход которого подключен к выходу первого генератора линейно изменяющегося напряжения, а выход соединен с вторым входом второго элемента И, причем выход компараторного блока соединен с вторым входом элемента ИЛИ.

1264342

Составитель В.Потапов

Техред А.Кравчук

Корректор Е,Сирохман

Редактор А.Огар

Заказ 5574/57 Тираж 816 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