Способ измерения времени задержки импульсов

 

Изобретение относится к измеритель ной технике и может быть использовано при измерении времени задержки импульсных сигналов. Целью изобретения является повышение достоверности измерения времени задержки импульсов. Поставленная цель достигается тем, что в момент достижения совпадения задержанных импульсов с предыдущими исходными импульсами из2 меряют частоту fi следовании импульсов дополнительно задерживают импульсы на еремя, меньшее величины полупериода следования импульсов частоты fi. уменьшают частоту следования импульсов и в момент соападения задержанных импульсов с импульсами исходной последовательности замеряют величину частоты fj. увеличивают частоту следования импульсов до момента совпадения исходной и только дополнительно задержанной последовательностей, измеряют величину частоты fa, а величину задержки A,t определяют из зависимости, приведенной в описании. Kpove того, способ заключается в формировании и задержке исходной последовательности импульсоп, изменении частоты следования импульсов исходной последовательности, фиксации момента совпадения во времени исходных и задержанных импульсов и определении времени задержки. 2 ил. ел С

сОюз cofsr 1ских

СОЦИАПИС1И Гг:КИХ

РЕСПУБЛИК

Isн5 G 04 F 10/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

l C

Ql

GQ (21) 4 167289/21 (22) 11.12.89 (46) 15,01.92, Бюл. M 2 (71) Киевский технологический институ1 IIerкой промышленности (72) Ю.А.Скрипник и Ю.А.Квашнев (53) 621. 382.08(088.8) (56) Измерения е электронике. / Спр;.еочник, В.А.Кузнецов, В.А,Долгое, В.M.Êàíåâских и др. Под ред, В,А.Кузнецова. — M.:

Энергоиздат, 1987, c,347 — 348, Электроника, 1961, M 2, с.102, (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ ЗАДЕ P)K K 0 ИМПУЛ Ь СО В (57) Изобретение относится к измерите..ьной технике и может быть использовано при измерении времени задержки импульсных сигналов. Целью изобретения является повышение достоверности измерения времени задержки импульсов. Поставленная цель достигается тем, что в момент достижения совпадения задержанных импульсов с предыдущими исходными импульсами изИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении времени задержки импульсных сигналов.

Целью изобретения является повышение достоверности измерения времени задержки.

Сущность способа заключается в том. что формируют исходную последовательность импульсов, уменьшают частоту ее следования, измеряют в момент совпадения импульсов исходной и задержанной после„„SU „„1705801 А1 меряют частоту fl следовании импульсов дополнительно задерживают импульсы на время, меньшее величины полуперипда следования импульсов частоты fl. уменьшают частоту следования импульсов и е момент совпадения задержанных импульсов с импульсами исходной последовательности замеряют величину частоты fz. увеличивают частоту следования импульсов до момента совпадения исходной и только дополнительно задержанной последоеательностей, измеряют величину частоты f3, а величину задержки At„ определяют из зависимости. приведенной в описании, Кроме то о, способ заключается е формировании и задержке исходной последовательности импульсое, изменении частоты следования импульсое исходной

ПОСЛЕДОватЕЛЬНОСтИ, фИКСРЦИи МОМЕНта совпадения во времени искоднык и задержанных импульсов и определении времени задержки. 2 ил. доеательностей частоту следования импульсое fl. дополнительно задерживают импульс., на время меньше величины полупериода следования импульсов частотой fl, умЕньшают частоту следования импульсов и в момент совпадения задержанных импульсов с импульсами исходной последовательности измеряют величину частоты fz, увеличивают частоту следования импульсов до момента совпадения импульсов исходной и дополнительно задержанной последовательностей и измеряют величину частоты Тз. По резуль1705801

50 тату измерения определяют величину htx задержки из зависимости

b тзтгt — 12)

I-Ia фиг.1 приведена структурная схема устройства, позволяющая реализовать предлагаемый способ; на фиг.2 — временная диаграмма работы устройства.

Устройство содержит перестраиваемый импульсный генератор 1, частотомер 2, регулируемый элемент 3 задержки, измеритель

4 временных интервалов и переключатель 5.

Выход перестраиваемого генератора 1 соединен с входом частотомера 2, первым входом измерителя 4 временных интервалов, входом регулируемого элемента 3 задержки и первым входом переключателя 5.

Выход регулируемого элемента 3 задержки соединен с третьим входом переключателя

5 и с первым входом 6 устройства, второй вход 7 которого подключен к второму входу переключателя 5 и второму входу измерителя 4 временных интервалов. Исследуемый элемент задержки подключается к входам 6 и 7 устройства.

Устройство работает следующим образом.

Частоту f импульсов перестраиваемого генератора 1 устанавливают в соответствии с пределом измерения измерителя 4 временных интервалов. Переключатель 5 устанавливают в поло кение I, шунтируя регулируемый элемент 3 задержки. При этом, на вход сследуемого элемента задержки через вход 6 устройства поступает последовательность импульсов 1, 2, 3, 4...К (фи .2а), которые одновременно поступают на перый вход измерителя 4 временных интервалов, В ыодные импульсы 1, 2, 3 ... (фиг.26)

1 1 исследуемого эгемента задержки, задержанные нг время Ьтх, через вход 7 устройства г.;синеют на второй вход измерителя

4 временных интервалов.

Временной интервал Лt1 между импульсами 1, 2, 3,..., задержанными в исследуемом элементе задержки, и соответствующими К k+1, k+2... импульсами перестраиваемого мпульсного генератора

1 равен

At1 = Л1,-kT, (1) где Т вЂ” период следования импульсов перестрзиваемого импульсного генератора 1;

k — номер входного импульса, предшествующего первому выходному импульсу исследуемого элемента задержки.

Уменьшают частоту импульсов перес раиваемого импульсного генератора 1 и фиксируют па показанию измерителя 4 вре10

55 менных интервалов совпадения выходных импульсов исследуемого элемента задержки и импульсов перестраиваемого импульсного генератора 1 (фиг.2в), В момент совпадения импульсов измеряют величину частоты f1 следования импульсов перестраиваемого импульсного генератора 1, При этом

44 =кТ1 =— (2)

f1

Дополнительно задерживают импульсы на время, превышающее порог чувствительности измерителя 4 временных интервалов, для чего переключатель 5 устанавливают в положение !!. Величину задержки с помощью регулируемого элемента 3 задержки плавно увеличивают от нуля до получения фиксируемого интервала времени ht3, меньшего полупериода следования импульсов частоты f1 (фиг.2г), Уменьшают частоту следования импульсов перестраиваемого импульсного генератора 1 до значения fz, при котором восстанавливается совпадение импульсов (фиг,2д). Измеряют значение величины частоты fz. При этОм

Atx + Л?3 = КТ2 =—

Гр (3)

Далее пропускают иглпульсы только через регулируемый элемент 3 задержки.

Для этого переключатель 5 устанавливают в положение III. Так как величина заТ1 держки At3 < вЂ, то измеряют временной

2 интервал между одноименными исходными и задержанными импульсами (фиг.2е), Для этого увеличивают частоту следования импульсов перестраиваемого импульсного генератора 1 до достижения совпадения задержанных импульсов с выходными импульсами генератора, При совпадении каждого второго импульса с задержанным первым импульсом (2 с1, 3 с

2 ...„k+1 с k ) имеет место соотношение Ф =Т3 = ——

f3 (4)

Решая совместно уравнения Я (3), (4), определяем величину задержки исследуемого элемента задержки

Ф2

Гз (6: Д (5)

Таким образом, по трем измеренным значениям частоты следования импульсов определяют задержку времени независимо от соотношения измеряемой задержки и периода следования исходной частоты.

Способ измерения времени задержки обеспечивает повышение точности и достоверности за счет исключения неоднозначности определения больших задержек беэ

1705801 предъявления жестких метрологических требований к относительно малым (At «htx) изменениям величин дополнительных задержек импульсов.

Формула изобретения

Способ измерения времени задержки импульсов, основанный на формировании задержки исходной последовательности импульсов, изменении частоты следования импульсов исходной последовательности, фиксации момента совпадения во времени исходных и задержанных импульсов и определении времени задержки, о т л и ч а юшийся тем, что, е целью повышения достоверности измерения.-времени задержки импульсов, в момент ддстижения совпадекия задержанtAix импульсов с предыдущими исходными импульсами измеряют частоту fi следования импульсов, дополнительно задерживают импульсы на время меньше величины полупериода сле5 дования импульсов частоты fi, уменьшают частоту следования импульсов и в момент совпадения задержанных импульсов с импульсами исходной последовательности замеряют величину частоты fz, увеличивают

10 частоту следования импульсов до момента совпадения исходной и только дополнительно задержанной последовательностей, измеряют величину частоты fz, а величину задержки ht определяют из зависимости

15 + fz

Г6= fan/

170580!

11 2 2 3

Составитель Ю.Шишкин

Техред M. Морге нтал Корректор М.Демчик

Редактор А.Маковская

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Заказ 193 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5