Способ измерения длительности повторяющегося временного интервала

 

иатектно- .. .:".i - ÿñI .:! О П И С А-М -"- И - ЙИЗОБРЕТЕНИЯ

-(111 447673

Союз. Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) 3 аявлено 12.07.72 (21) 1807921/18-10 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.10.74. Бюллетень № 39

Дата опубликования описания 28.04.75 (51) М. Кл. 6 04f 11/08

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 681.116.9 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Ф. Мелехин и В. И. Тарабукин (71) Заявитель

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ

ПОВТОРЯЮЩЕГОСЯ ВРЕМЕННОГО ИНТЕРВАЛА

Изобретение относится к измерительной технике и автоматике и может быть использовано при измерении длительности повторяющихся временных интервалов, По известному способу при измерении длительности временного интервала используют счет числа импульсов стабильного генератора, укладывающихся в измеряемый интервал. При этом, в зависимости от временного сдвига между началом временного интервала и первым тактовым импульсом (начальной фазы преобразования) результат в счетчике может принимать только два значения: С или С+1, где С равно целой части отношения " (҄— длительность измеряемого временного интервала; т — длительность периода между импульсами генератора счетных импульсов), При повторении временного интервала с целью уменьшения ошибки измерения, используют усреднение результатов ряда единичных последовательных измерений. Однако при этом качество усреднения зависит от поведения начальных фаз последовательных измерений. Так, если период повторения временных интервалов имеет достаточно большую нестабильность, то начальная фаза при последовательных измерениях является случайной величиной с равномерным законом распределения на интервале т=1, и ошибка измерения с использованием усреднения в этом

1 случае пропорциональна вЂ, где g — число измерений.

Если период Т повторения измеряемых временных интервалов стабилен, то в случае кратности периодов Т и т начальные фазы при

10 последовательных измерениях не изменяются и усреднение не приводит к уточнению результатов измерения. В этом случае применяют искусственные способы изменения начальных фаз последовательных преобразований, напри15 мер, по случайному закону. Изменяя начальную фазу по детерминированному (линейному, пилообразному) закону удается довести скорость уменьшения ошибки преобразования

20 pf до — .

Целью изобретения является измерение длительности повторяющегося стабильного временного интервала с использованием резуль25 татов ряда последовательных измерений, дающий скорость уменьшения ошибки измере1 ния, пропорциональную „(т. е., если для

2 уточнения дробной части длительности им30 пульса с точностью до 1 от шага квантова447673

Значения начальных фаз с (в долях т) Результаты измерений F 2

1,0

0,5

= 0,25

= 0,375

= 0,437

= 0,40б

= 0,390б

= 0,398

Составитель Б. Коншин

Техред В. Рыбакова

Корректор А. Дзесова

Редактор О. Кунина

Заказ 572/7 Изд. Мг 333 Тираж 482 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 ния в первом случае требуется = 10000 измерений, во втором = 100, то в предлагаемом способе эта точность достигается при использовании результатов всего N=8 последовательных измерений).

Сущность предлагаемого способа состоит в том, что при каждом последовательном измерении подсчитывается число счетных импульсов тактового генератора, укладывающихся в измеряемый временной интервал, и- на основании результата этого измерения задается начальная фаза следующего измерения, причем при первом измерении начальная фаза равна шагу квантования т, при втором вЂ, а

2 при каждом следующем уменьшается на величину „, (К=З, 4...., и), если результат

2 предыдущего измерения был равен результату при первом измерении или увеличивается на эту же величину, если этот результат был больше результата первого. При таком задании начальных фаз целая часть измеряемого временного интервала фиксируется при первом изменении, а дробная часть его равна начальной фазе последнего преобразования и при указанном способе формирования начальных фаз легко может быть получена в двоичном коде.

В предлагаемом способе результаты отдельных измерений не суммируются с последующим усреднением (как в известном способе), а используются для формирования начальных фаз последовательных преобразований, значения которых с ростом числа измерений последовательно приближаются к значению дробной части измеряемого временного интервала и после .проведения N измерений не отлича1 ются более, чем на величину

21V

Пример. Пусть " = 5,397. Требуемая точность измерения дробной доли — до единицы во втором знаке после запятой. Проведено восемь последовательных измерений.

Значения начальных фаз рь (в долях т) и результат каждого измерения Р с2 приведены в таблице.

9г

1

1 4+

1 1 О

32

1 те

64

1 + 128

Начальная фаза, последнего измерения принимается за значение дробной части измеряемого временного интервала, а результат измерения при первом преобразовании за целую часть.

Предмет изобретения

Способ измерения длительности повторяющегося временного интервала, основанный на

N-кратном его измерении с различной начальной фазой путем счета числа импульсов стабильного генератора, укладывающихся в измеряемый временной интервал, о т л и ч а ющийся тем, что, с целью повышения точности при уменьшенном времени измерения, первое измерение проводится с начальной фазой, равной периоду тактовых импульсов т, результат этого измерения принимается за целую часть длительности измеряемого временного интервала, второе измерение — с начальной фазой, равной т/2, а при каждом следующем измерении начальная фаза умень45 шается на величину т/2 — (К=З, 4,..., N), если результат предыдущего измерения равен результату при первом измерении или увеличивается на эту же величину, если этот результат больше результата первого измерения,,причем значение начальной фазы при последнем измерении принимается за дробную часть длительности измеряемого временного интервала,