Устройство для измерения длительности временных интервалов

 

Изобретение может быть использовано для преобразования временных интервалов (ВИ) в цифровой код. Введение в устройство для измерения длительности ВИ компаратора 5, элемента 6 запрета, генератора 4 линейно-изменяющегося напряжения и преобразователя 3 код - напряжение повышает точность измерения ВИ. 2 ил. (/} ю ел Х Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 13125 А1 (S1) 4 G 04 F 10 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

v Ч

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3982087/24-21 (22) 02.12.85 (46) 23.05.87. Бюл. № 19 (72) Н. P. Карлов, Е. Б. Березкин

А. Д. Паламарчук и В. К. Чепалов (53) 621.317.77 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 676973, кл. G 04 F 10/04, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 603946, кл. G 04 F 10/04, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ДЛИТЕЛЬНОСТИ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ (57) Изобретение может быть использовано для преобразования временных интервалов (ВИ) в цифровой код. Введение в устройство для измерения длительности ВИ компаратора 5, элемента 6 запрета, генератора 4 линейно-изменяющегося напряжения и преобразователя 3 код — напряжение повышает точность измерения ВИ. 2 ил.

1312519

Изобретение отио< итси к технике измерения временных ив H риалов и может быть использовано для преобразования временных интервалОв B цифровой код.

Цель изобретения — — повышение точности измерения временных интервалов.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства.

Устройство для измерения длительности временных интервалов содержит последовательно соединенные блок 1 динамической памяти, счетчик 2, преобразователь 3 код— напряжение, последовательно соединенные генератор 4 линейно изменяющегося напряжения, комиаратор 5 и элемент 6 запрета.

Устройство работает следующим образом.

Измеряемый интервал времени » в виде импульса прямоугольной формы (фиг. 2а) поступает на вход блока 1 динамической памяти, который, например, может быть выполнен на основе элементов И, ИЛИ, триггера, линии задержки и импульсного усилителя.

Блок 1 динамической памяти обеспечивает периодическое многократное воспроизведение измеряемого интервала времени т„.

В каждом цикле воспроизведения импульсом т» запускается генератор 4 линейно изменяющегося напряжения (фиг. 2б). Счетчик 2 обнуляется входным импульсом и осуществляется подсчет количества циклов воспроизведения. Пропорционально изменению кода в счетчике 2 . изменяется выходное напряжение преобразователя 3 код — напряжение. В моменты равенства выходных напряжений генератора 4 и преобразователя 3 код - напряжение компаратор 5 формирует короткие импульсы (фиг. 2в),. которые поступают на элемент 6 запрета.

Элемент 6 запрета обеспечивает «стирание» информации об измеряемом интервале в блоке динамической памяти.

Элемент 6 запрета работает следуюгцим образом.

При наличии на втором входе элемента 6 запрета импульса т. выходные импульсы компаратора 5 не формируют сброса блока 1 динамической памяти, а ири отсутствии т. — элемент 6 формирует из очередного импульса комиаратора 5 сигнал сброса блока 1 динамической памяти.

На фиг. 2 представлены эпюры напряжений свернутых во времени сигналов с блока 1 динамической памяти (фиг. 2а), с выхода генератора 4 линейно изменяющегося напряжения и набор выходных напряжений преобразователя код — напряжение (фиг. 2б), свертка сигналов с выхода компаратора 5 (фиг. 2в) и сигнал с выхода элемента 6 запрета (фиг. 2г). Период воспроизведения Т миульсов т» блоком динамической памяти должен удовлетворять условию

Т»)T + ТО!1 + AT где т» " — максимальная длительность измеряемых интервалов;

Ton — длительность обратного хода линейно изменяющегося напряжения;

1О ЛТ вЂ” шаг квантования.

Крутизна линейно изменяющегося напряжения и величина единичного приращения ЛИ выходного напряжения преобразователя 3 код — напряжение выбираются исходя из требуемого шага квантователя г Т. Длительность Т, линейно изменяющегося напряжения должна удовлетворять условию

Т в) Тл) тхмакс.

Рассмотрим работу устроиства в N-u цикл воспроизведения импульса т» До этого цикла импульсы с выхода компаратора 5 совпадали во времени с импульсами т» и элемент 6 запрета был закрыт. С каждым циклом воспроизведения выходной импульс комиаратора 5 приближается к заднему фронту импульса т„на величину AT.

З0 В N-й цикл воспроизведения выходной импульс компаратора 5 выходит за пределы т» (фиг. 2г), т. е. элемент 6 запрета формирует сигнал сброса и осуществляет срыв процесса воспроизведения импульсов т„блоком динамической памяти. Так

35 как количество циклов воспроизведения 1Ч подсчитывается счетчиком 2, то т»= N.aT.

Таким образом, предлагаемая схема устройства для измерения длительности временных интервалов позволяет производить

40 измерение с более высокой точностью, практически не зависящей от нестабильности периода воспроизведения измеряемого интервала, причем шаг квантования, который определяет точность измерения, может быть

45 уменьшен до десятых долей наносекунды (при AV=5 мВ и крутизне линейно изменяющегося напряжения 1В,/100 нс получается шаг кантования 0,5 нс), что не явл яется и редело м дл я предлагаемого устройства и не требует критических режимов работы используемых элементов.

Формула изобретения

Устройство для измерения длительности временных интервалов, содержащее счетчик, блок динамической памяти, вход которого является также входом устройства, отличаюигееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены комиаратор. эле1312519

Фиг. Z

Составитель И. Козлов

Редактор П. Гереши Техред И. Верес Корректор А. Обручар

Заказ 1841!45 Тираж 371 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 мент запрета, генератор линейно изменяющегося напряжения и преобразователь код — напряжение, вход которого подключен к выходу счетчика, а выход преобразователя код — напряжение соединен с первым входом компаратора, второй вход которого подключен к выходу генератора линейно изменяющегося напряжения, а выход компаратора соединен с первым входом элемента запрета, выход которого соединен с вторым входом блока динамической памяти, выход которого подключен к счетному входу счетчика, входу генератора линейно изменяющегося напряжения и второму входу элемента запрета, а установочный вход счетчика подключен к входу устройства.