Патент ссср 342139

 

О Л И C А Н И-- Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

342I39

Союз Советскня

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

За видимое ог авт. оаидетельства №

Заявлено 02.VI.1970 (№ 1448914126-9) с присоединением заяжи ¹

Приоритет

Опубликовано 14.И.1972. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 6ХП.1972

М. Кл. G 01г 29/02

Комитет по делам изобретений н открытий прн Совете Министров

СССР

УДК 621.317.799 (088.8) Авторы изобретеппя

M. К. Чмых и В. С. Кимберг

Институт физики Сибирского отделения АН СССР

Заявитель

ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение от носится к,времяизмерительной техничке. Уст ройспво моткет быть использо вано для по вышения точности из ме рения длительности импульсов и време нных интервалов между HIUIIIóëE cà!ìè.

Из вест ны цифровые измерители длительности импульсов, содержащие формирующий каскад, син:сро ниэиро ванный генератор, электронпыи ключ, счетчик импульсов и гeHelpaTop счетных им п уль со в.

В предлагаечом устройстве с целью повышения точности измерения к выходу ф о рмирующего каскада одновременно, подключены вход три тера и один из входов ге не ратора сдвинутых импульсов. На другой вход последнего !EEодает ся исследуемый им пульс, а выход генератора сдвинутых имп ульсов и,выход синхронизированного генератора подсоедине ны к соответствующ(им входам схемы совкпаде ния, причем выход последней подключении ко второму входу триггера, а выход триггера че рез дополнительный электронный,клнэч подсоедиНе!H,êî входу iBTopoãо счетчика.

На фиг. 1 при ведена блок-,схема предлагаемого цифрового измерителя; на фиг. 2 — эпюры нап ряжсиий в различных точках схемы.

Цифровой измеритель состои г из формир ующего устройства 1, синхропизиро ва нного генератора 2, эле«"троссных ключей 3 и 4, триггера 5, вычитающего счетчика 6, счетчи ка 7, генератора счетных и мпульсов 8, генератора сд|винутьп импульсов 9, схемы совпадения 10.

Прямоугольные импульсы, длительность ко5 торых надо изме рить, поступакхт на входы формирую щего устройства 1 и си нхро низ ированнопо генератора 2. На .выходе форми рующего устройства в момент измерения воз никает oQH!H импульс.

10 Напряжение синхронизированного генера-о!pa 2 предста встяет собой последовательно сть коротких вмпульсо в фтысированной частоты, база которых IcTpoE o привязана к передне му фронту входных импульсо в.

15 Игмпульсами с синхронизи ро ванного генератора 2 MBBIHтуется им пульс с формирующего ус тр о яств а.

Число импуль сов 2 синхронизированного генератора 2, совпа в ш их с измеряемым и м20 пульсом, записывается в счетчике 7. Среднеквадратичная погрешность измерения дли о тельноcTH и мпульсов в этом случае раана

1 12

25 Ко нцо м вход ного импульса за пускаются триггер 5 и генератор сд ви нутых,и мпульсо в 9.

В качеспве гене р атора сдвинутых импульсо в может быть использована .схема, которая состоит из ге нератора бьхстрой пилы, сумми30. ртющепо устройства и порогового устройства.

342139

Ге нерато р быст|рой |пилы запускается периодически концом измеряемого импульса.

Ге нератор медленной пилы за пускает ся концом первого и|м пульса. На выходе генератора сдвинутых импульсов 9 воз ни кают импульсы, сдвинутые относительно IKoiHIIB изме ряемого интервала на (и — 1) At, пде n— номер HiHTepBBJIB после начала из|мерения.

Величина At зависит от частоты следования и минул Исоа: а

At=aT = —, F где а — ко ф — оэффициент пропорциональности;

F = — — частота повторения входных им1

T п ульсо в.

to — период следования импульсов с синхронизи рова нного генератора (фиг. 2б);

T=tÄ â€” Z 4 — (фиг. 2а);

4 — длительность входных и м пульсо в. где

После со в падения импульсов на схеме ñîiâпадения 10 тригтер 5 воз вращается в исходное состояние, ключ 4 за ры вается и измер ение 3BIKBIHKHBBPTся. Время, в тече ние которого, ключ 4 находится в открытом состоянии (фиг. 2 в), равно = пТ = — . Т = — Т = (/, — -.1 а, At aT т. е.,не 3BBHIcHT от частоты входных импульсов и значительно больше интервала (4 — т), та к как а »1.

Потреш ность измерения в данном случае за|висит от по|прешности преобразо ва ния и нтервала 4 — т в и нтер вал т и погрешности, / связавной с ивантованием HIHTeiplBBJIB т импульсами с генератора счетных импульсо в 8.

Наиболее распространенный случай наблюдается, к огда вы полняется условие T)

"г

В 3Toiì случае погрешностью второго вида мож но пренебречь. Погре ш ность первого вида может быть определена по фор муле

to

5 — ф

1 ф6 К 6

Козинцом им пульса с формирующего устроиства 1 за пуока ется также трHIreip 5, который переходит в противоположное и сход ному сост оннию и открывает ключ 4. Импульсы с генератора счетных иипульсо в 8 начинают по ступать iHB вычитающий счетчик. Состояние трипгера не из меняется до совпадения импульса с си нхранизированного генератора и импульса с ге нератора сдвинутых импульсов (фиг. 2). Совпадение про исходит через и пер иодов,входных импульсов о — и= )

Д1 где К вЂ” число периодов, укладывающихся во времени измере ния 1 м. (= "" )

Время измерения при использовании в качестве генератора сдвинутых им пульсов «быстрой» .и <медленной пилы» ра вно времени, в течение кото|рого нарастает (убывает)

10 «медленная пила», Таким образом, погрешность предложенного измерителя в КJV12paa меньше, чем ногреllllHQOTb прототипа.

Число, записанное в счетчиках 7 и б, соответ ствует длительности измеряемого и мпуль.

15 са. В счетчике 7 за писано число Z. В счетчике

6 записывается число,,равное

20 ю где 1 — период следования счетных им пульcoia с генератора счетных импульсов 8.

Если предварительно записать в вычитаю о щий счетчик 6 число, разное Zo— = а —,, то

to число ZI, которое.в результате будет за пи санс в счетчике б, равно

30 z;=z,—, to т. е. пропорционально интервалу т. Итак, число Z, записанное в счетчи|ке 7, соответствует целой части измеряемого импульса t„

35 в единицах 4 — периода следования импульсов с синхронизированного генератора 2, а число Г, за писанное в вычитающем счетчике б, сооTIBeTIcтвует дро бной части из меряе мого и япульса 4. Е сли Zo к ратно 10", и вычитаю40 щий счетчик б и счетчик 7 —,декадные, то числа Z и Z соответствуют десятичной системе записи длительности импульса. Например, если Z=73, ZI =27, то следует читать:

4=73, 27 to.

Предмет изобретения

Цифровой измеритель длительности импулысов, содержащий формируюптий каскад, 50 синхронизиро ванный генератор, электронный ключ, счетчик и мпулысов и leHepaToip счетных .импульсов, отличающийся тем, что, с целью по вышения точности измерения, к выходу фо рми рующего каскада одно времен но по д55 ключены вход триггера и один из входов генератора сдвинутых им пульсов, .на друпой вход последнего .подаепся исследуемый импульс, а выход генератора сдвинутых ипп ульсов и выход синх ро низированного генератора

60 подс|оеди|нены к соответствующим входам схе мы совпадения, причем выход после д ней

IIoQIKлючен ко второму входу триггера, а выход триггера через до|полнительный эле кт ронный ключ подсоединении ко входу второго

65 счетчика.

342139

Жь l

Редактор Б. Федотов

Заказ 1945/11 Изд. № 842 Тираж 406 Подписное

Ц1-1ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2

Составитель Ю. Еркин

Техред А. Камышникова

Корректоры: Л. Корогод и М. Коробова