Комбинированный способ преобразования величины временного интервала в цифровой код

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i и 650227

Со се Советских

Саниалнатнчесннх

Ресофлнн (61) дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.02.73 (21) 1881344/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 28.02.79. Бюллетень № 8 (45) Дата опубликования описания 28.02.79 (51) М, Кл.

Н ОЗК 13/20

Государственный комитет (53) УДК 681.325 (088.8) по дедам нэеоретеннй и открытий (72) Авторы изобретения

С. Г. Басиладзе и В. Тлачала

Объединенный институт ядерных исследований (71) Заявитель (54) КОМБИНИРОВАННЫЙ СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

ВЕЛИЧИНЫ ВРЕМЕННОГО ИНТЕРВАЛА В ЦИФРОВОЙ КОД

Изобретение относится к области наносекундной импульсной техники и может быть использовано в радиоэлектронных устройствах для измерения временных интервалов с высоким разрешением.

Известен способ кодирования временных интервалов, основанный на подсчете числа периодов опорного тактового генератора в измеряемом интервале времени, так называемый способ прямого заполнения.

Достоинством способа прямого заполнения является практически неограниченный диапазон измерений, до 2" — 224 и более, а его недостаток — сравнительно невысокое временное разрешение, равное периоду тактового генератора (5 — 10 нс) (1).

Известен также нониусный способ преобразования. Достоинством нониусного способа кодирования фазы поступления импульса относительно опорного периода является высокое временное разрешение (до

0,03 нс), а его недостатком — узкий диапазон измерений, меньший величины периода тактового генератора (2).

Попытка измерения больших интервалов времени с помощью сочетания методов прямого заполнения и нониусного приводит к появлению на шкале измерительного прибора периодически повторяющихся участков с временным разрешением, худшим, чем на остальной части школы (1 — 2 нс), равным разрешающему времени устройства, выделяющего совпадение импульсов старт- и стоп-последовательностей. Причина этого

5 состоит в конечной ширине (нсидеальности) импульсов старт- и стоп-последовательностей и в возможности начального наложения их друг на друга.

1о Целью изобретения является получение равномерной шкалы измерений с разрешением, равным предельному разрешению нониусного способа, в широком динамическом диапазоне измеряемых интервалов.

15 Указанная цель достигается тем, что в комбинированном способе преобразования величины временного интервала в цифровой код, основанном на сочетании способа прямого заполнения измеряемого интервала времени импульсами старт-шкалы с постоянным периодом следования с интерполяцией остающейся нецелой части этого периода нониусным способом с помощью импульсов стоп-шкалы, имеющих период слсдования в два раза меньший, чем период импульсов старт-шкалы, в случае начального совпадения импульсов старт-шкалы с первым импульсом стоп-шкалы интерполяцию производят до совмещения четных им30 пульсов последней с импульсами старт-шка650227

QmopmunnyllbC6I

monинпупьсы

Начальное

nonoxenue L!

=л,.т +

zn,î, = y crnonm. +p ппарп daemon) " гуоп

Составитель А. Воителев

Корректоры: Л. Котова и Л. Орлова

Редактор Е. Дайн

Текред А. Камышникова

Заказ 2721/14 Изд. № 170 Тираж 1059 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 лы, а к конечному результату измерения добавляют величину периода стоп-шкалы.

Последовательность производимых операций при предлагаемом способе кодирования временных интервалов иллюстрирует чер- 5 теж. Началом измеряемого временного интервала генерируется последовательность старт-импульсов, образующих старт-шкалу.

Концом измеряемого временного интервала генерируется последовательность стоп-им- 10 пульсов с вдвое меньшим периодом, образующая стоп-шкалу. До появления стоп-последовательности подсчитывают число целых старт-интервалов в измеряемом отрезке времени (% Тстарт) . Интерполяцию остав- 15 шейся нецелой части в случае, если отсутствует наложение первого стоп-импульса на импульс старт-последовательности, производят обычным нониусным способом, т. е. подсчитывают число старт-интервалов до мо- 20 мента начала совпадений делений старт- и нечетных делений стоп-шкалы. Если же имеется начальное наложение первого стоп-импульса на импульс старт-шкалы, то интерполяцию (счет старт-импульсов) произво- 25 дят до момента начала совпадений с четными импульсами стоп-шкалы. Для учета введенного сдвига на деление стоп-шкалы к результату добавляют поправку, равную по величине периоду стоп-шкалы. 30

Предложенный способ позволяет создать измерительный прибор с временным разрешепнем 0,1 нс и динамическим диапазоном измеряемых временных интервалов 2".

Формула изобретения

Комбинированный способ преобразования величины временного интервала в цифровой код, основанный на сочетании способа прямого заполнения измеряемого интервала времени импульсами старт-шкалы с постоянным периодом следования с интерполяцией остающейся нецелой части этого периода нониусным способом с помощью импульсов стоп-шкалы, имеющих период следования в два раза меньший, чем период импульсов старт-шкалы, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью получения равномерной шкалы измерений с разрешением, равным предельному разрешению нониусного способа, в случае начального совпадения импульсов старт-шкалы с первым импульсом стоп-шкалы интерполяцию производят до совмещения четных импульсов последней с импульсами старт-шкалы, а к конечному результату измерения добавляют величину периода стоп-шкалы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Рехин E. П., Кур ашов А. А., Чернов П. С.

Измерение интервалов времени в экспериментальной физике. М., «Атомиздат», 1967.

2. Цифровые электроизмерительные приборы. Под ред. Шляндина В. М. М., «Энергия», 1972.