Интерполяционный измеритель интервалов времени

 

rior 505ОО9

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 08.07.74 (21) 2047231/18-10 с присоединением заявки № (51) М. Кл G 04F 13/04

Оввеи Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.11(088.8) Опубликовано 28.02.76. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 19,07,76 (72) Автор изобретения

В. А. Фурсенков (71) Заявитель (54) ИНТЕРПОЛЯЦИОННЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ИНТЕРВАЛОВ

ВРЕМЕНИ

Гоеударственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к области измерительной техники и используется в частности, для измерения периодически повторяющихся временных интервалов в ультразвуковых уровнемсрах.

Известны измерители, в которых ошибка, связанная с несинхронностью счетных импульсов, устраняется введением интегратора или интерполятора.

Известно, в частности, счетное устройство для измерения интервалов времени с устранением погрешности дискретности, содержащее генератор счетных импульсов, связанный с измерителем временных интервалов, работающих по принципу время-импульсного преобразования, и иптерполятор, содержащий два триггера, связанных через согласующий каскад с измерителем напряжения.

Однако дл 1 такого устройства характерно наличие ошибки в случае произвольных изменений частоты счетных импульсов.

Предлагаемый интерполяционный измеритель интервалов времени отличается тем, что в него введены схема ИЛИ, схема запрета и преобразователь частоты в напряжение, при этом через схему ИЛИ выходы триггеров, связанные через согласующий каскад с измерителем напряжения, подключены к схеме запрета, через которую вы од генерат-ора счетных импульсов, связанный с входом преобразователя частоты в напряжение, включен на счетный вход первого триггера и на раздельный вход второго триггера, другой раздельный вход которого подключен к шине «Стоп» устройства, а выход преооразователя частоты соединен с шиной питания согласующего каскада.

Это позволяет повысить точно ть измерения прн произвольно меняющейся частоте следования счетных импульсов.

На фиг. 1 показана блок-схема измерителя; на фиг. 2 — эпюры напряжений, поясняющие его работу.

Измеритель интервалов содержит время1о импульсный измеритель 1 интервалов, генератор 2 счетных импульсов, пнтерполятор 3, в который входят триггеры 4 и 5, схема

ИЛИ б, схема 7 запрета, преобразователь 8 частоты в напряжение, согласующий каскад

20 9 и измеритель 10 напряжения.

Измеритель работает следующим образом.

Время-импульсный преобразователь произ водит подсчет импульсов, поступивших на

cro вход от генератора счетных импульсов за

25 время, ограниченное импульсами «Старт» и

«Стоп», соответствующее началу и концу измеряемого интервала (т). Результат счета (/) выдается на индикатор.

До прихода импульса «Старт» триггеры 4

30 и 5 интерполятора 3 находятся в состоянии

505009

«О» (на их выходах нулевой потенциал). Импульсом «Старт» триггер 4 устанавливается в состояние «1». На его выходе появляется напряжение, которое через схему ИЛИ 6 подается на схему 7 запрета. Схема запрета при этом начнет пропускать импульсы от генератора 2. Первый прошедший черсз нее импульс устанавливает триггер 4 в состояние

«0». При этом закрывается схема запрета.

Импульс «Стоп» устанавливает в состояние «1» триггер 5. Схема запрета вновь пропускает импульсы, так как на ее управляющий вход поступает напряжение с выхода триггера 5 через схему ИЛИ. Первый прошедший через схему запрета импульс уста- 15 навливает триггер 5 в состояние «0», а триггер 4 в состояние «1». При этом схема 7 запрета пропускает импульсы. Второй прошедший через схему запрета импульс устанавливает триггер 4 в состояние «О», схема 20 запрета закрывается.

Таким образом, на выходе триггера 4 формируется импульс длительностью, равной интервалу времени At, и импульс длительностью, равной периоду Т повторения счетных 25 импульсов, а на выходе триггера 5 формируется импульс длительностью, равной интервалу времени между сигналом «Стоп», соответствующим концу измеряемого интервала, и первым следующим за ним счетным им- 30 пульсом (At/) .

Сформированные импульсы подаются а соответствующие входы согласующего каскада 9, представляющего собой импульсный дифференциальный усилитель, транзисторы 35

11 и 12 которого работают в ключевом режиме.

Учитывая, что период повторения измеряемых интервалов времcíè постоянный, среднее значение напряжения на выходе согласую- 40 щего каскада пропорционально

U, „— Е(Дг,-+-т — ДЦ, где Š— амплитуда импульсов, равная напряжению питания согласующего каскада. 45 д э — д 21 тогда

U,„„-E(At, + At,)

50 или

U,„„— Е Т(К, +К,), где Кь К2 — коэффициенты, указывающие, какую часть периода T составляют интервалы дг1 и д4.

Из приведенного выражения видно, что выходное напряжение зависит от периода повторения счетных импульсов Т.

В предлагаемом устройстве для устранения этой зависимости частота следования счетных импульсов преобразуется в напряжение с помощью преобразователя 8, выход которого подключен к шине питания согласующего каскада 9, а измеритель напряжения 10 подключен к его выходу.

В этом случае — Кз

Т где К вЂ” коэффициент передачи преобразователя частоты в напряжение.

Тогда вых 3 (К1 + К2) илп

U„,„= К, (К, + К,), где К„= (Т вЂ” период повторения из а

T" меряемых интервалов), Формула изобретения

Интерполяционный измеритель интервалов времени, содержащий генератор счетных импульсов, связанный с измерителем временных интервалов, поключенным к шинам «Старт» и «Стоп» интерполяционного измерителя, и интерполятор, содержащий два триггера, выходы которых через согласующий каскад связаны с измерителем напря>кения, а вход одного из них с шиной «Старт», о тл ич а юшийся тем, что, с целью повышения точности измерения при произвольно меняющейся частоте следования счетных импульсов, в интерполятор введены схема ИЛИ, схема запрета и преобразователь частоты в напряжение, при этом через схему ИЛИ выходы триггеров, связанные через согласующий каскад с измерителем напряжения, подключены к схеме запрета, через которую выход генератора счетных импульсов, связанный в свою очередь с входом преобразователя частоты в напря>кение, включен на счетный вход первого триггера и на раздельный вход второго триггера, другой раздельный вход которого подключен к шине «Стоп», а выход преобразователя частоты соединен с шиной питания согласующего каскада.

505009

r. muPlyj ! !

I

l

J ATi 0t?

Я ъ 1

I . (1 11! (1 — fg r.p 27Рв.

Составитель В. Митряев

Техред М, Семенов

Редактор Т. Рыбалова

Корректор Л. Брахнина

Типография, пр. Сапунова, и

Заказ 1462718 Изд. № 1136 Тираж 576 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и oTKpblTIIII

113035, Москва, УК-35, Раушскан наб., д. 4/5