Способ измерения временныхинтервалов

 

G Il H C A H M K и824123

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцналнстнческнк респубвнк (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.07.79 (21) 2791665/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет —.(51) М. Кл.

G 04 F 10/04

Геаудерственный комитет

СССР

Опубликовано 23.04.81. Бюллетень №15

Дата опубликования описания 25.04,81 (53) УДК 681.325..3 (088.8) па делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Ан. Ф. Архипенко, Ал. Ф. Архипенко и В. П. Авдеев (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ

Изобретение относится к измерительной технике.

Известен способ измерения временных интервалов, основанный на их масштабном преобразовании, осуществляемом путем сравнения и фиксации момента равенства двух развертывающих функций, последовательно формируемых в начале и конце измеряемого интервала, и кодировании преобразованного временного интервала импульсами генератора стабильной частоты (1) .

Недостатком указанного способа является то, что он не обеспечивает высокой точности измерений, так как практически невозможно обеспечить задание больших и стабильных коэффициентов масштабного преобразования, которые определяются стабильностью во времени и параметрами используемых развертывающих функций.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ измерения вре. менных интервалов, основанный на расширении измеряемого интервала с помощью двух линейно изменяющихся напряжений с разными наклонами, формируемых с моментов начала и окончания измеряемого интервала, и подсчете количества импульсов стабильной частоты, укладывающихся в расширенном интервале (2) .

Однако указанный способ измерения временных интервалов не обеспечивает высокой точности измерения из-за наличия нелинейности развертывающих напряжений.

Кроме того, возможность повышения точности ограничена предельным значением коэффициента масштабного преобразования, который зависит от величины амплитуд развертывающих напряжений, скорости их наip растания, диапазона сравниваемых напряжений и порога чувствительности нуль-органов.

Цель изобретения — повышение точности измерений временных интервалов.

1> Поставленная цель достигается тем, что в способе измерения временных интервалов, основанном на расширении измеряемого интервала и подс гете количества импульсов стабильной частоты за расширенный интервал времени, расширение интервала осуществляют путем периодического и синхронного изменения направления изменения указанных напряжений, чередуя их возрастание и убывание, причем сг--гошение углов на824123

3 клона возрастающих и убывающих напряжений задают одинаковым.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие основные операции способа.

Устройство состоит из входного формирователя 1, входных триггеров 2 и 3. генераторов 4 и 5 пилообразных напряжений, генератора 6 образцовой частоты, электронных ключей 7 и 8, триггера 9 фиксации расширенного временного интервала, счетчика 10 импульсов, блока 11 сравнения и делителя 12 частоты. Причем выходы формирователя 11, вырабатывающего импульсы, соответствующие переднему и заднему фронтам измеряемого интервала, соединены соответственно со входами установки триггеров 2

9 и 3 в единичное состояние, входы установки триггеров 2 и 3 в нулевое состояние объединены и подключены к выходу блока 1 сравнения, который, в свою очередь, соединен со входом установки, триггера 9 в нулевое состояние. Выход генератора 6 образцовой частоты подключен ко входам ключей 7 и 8, другие входы которых соответственно соединены с выходами триггеров 3 и 9. Выходы электронных ключей 8 и 7 25 соответственно подключены ко входам счетчика 10 импульсов и делителя 12 частоты, выход которого соединен с объединенным счетным входом триггеров 2 и 3. Кроме того, выходы триггеров 2 и 3 соединены, соответственно, со входами генераторов 5 и 4 пизо лообразных напряжений, выходы которых подключены ко входам блока 11 сравнения.

Измерение временных интервалов осуществляется следующим образом.

Перед началом измерения все триггеры находятся в состоянии «О».

В момент времени t, соответствующий переднему фронту измеряемого интервала

1, выходным сигналом U -p формирователя 1 триггеры 2 и 9 переключаются в состояние «1». При этом выходным сигналом 40 триггера 2 запускается генератор 5 пилообразного напряжения, а выходным сигналом триггера 9 открывается ключ 8, и на счетчик 10 начинают поступать импульсы, вырабатываемые генератором 6 образцовой частоты.

В момент времени t<, соответствующий заднему фронту измеряемого интервала выходным сигналом U< . входного формирователя 1, триггер 3 переключается в состояние «1», запускает генератор 4 пило- у образного напряжения и открывает ключ 7, через который начинают проходить импульсы генератора 6 образцовой частоты на делитель 12 частоты. Выходные импульсы делителя 12 частоты с помощью триггеров 2 и 3 управляют работой генератора пилообразных напряжений — в момент прихода каждого очередного импульса делителя частоты изменяется наклон развертывающих

4 напряжений. При этом величины развертывающих напряжений U> и Uq постоянно сравниваются блоком 11 сравнения. В момент их равенства вырабатывается сигнал

Ц, который устанавливает все триггеры в исходное состояние, и прекращается рабочий ход генераторов пилообразных напряжений. На этом цикл измерения заканчивается. Количество импульсов, прошедшее через ключ 8 и зафиксированное счетчиком

10 пропорционально измеряемому временному интервалу t„s соответствии с заданным коэффициентом масштабного преобразования К, который определяется величинами наклонов развертывающих напряжений.

Повышение точности. измерения в пред; лагаемом способе достигается уменьшением влияния нелинейности развертывающих напряжений, что обеспечивается за счет уменьшения используемой длительности рабочего хода и величин амплитуд развертывающих напряжений. Кроме того, введение в процессе преобразования и измерения временного интервала дополнительной операции периодического и синхронного изменения наклонов линейно изменяющихся развертывающих напряжений позволяет увеличить значение коэффициента масштабного преобразования без предъявления каких-либо дополнительных требований к длительности рабочего хода, величинам амплитуд развертывающих напряжений, скорости их изменения, диапазону сравниваемых напряжений, порогу чувствительности используемых нуль-органов, что также приводит к повышению точности измерений.

Формула изобретения

Способ измерения временных интервалов, основанный на расширении измеряемого интервала с помощью двух линейно изменяющихся напряжений с разными наклонами формируемых с моментов начала и окончания измеряемого интервала, и подсчете количества импульсов стабильной частоты за расширенный интервал времени, отличаюи ийся тем, что, с целью повышения точности измерений, расширение интервала. осуществляют путем периодического и синхронного изменения направления изменения указанных напряжений, чередуя их возрастание и убывание, причем соотношение углов наклона возрастающих и убывающих напряжений задают одинаковым

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Мартяшин А. И. и др. Преобразование электрических параметров для систем Контроля и измерения.М., «Энергия», 1976,с.228

2. Архипенко А. Ф. Архипенко А. Ф.

Оценка эффективности метода кодирования временных интервалов, основанного на расширении интервалов. Труды Новочеркасского политехнического института. Сб. «Приборостроение», т. 315, Новочеркасск, 1975, с. 54.

824123 фиа1 и, Ит

"и !

Фиг. Е

ВНИИПИ Заказ 2106 67 Тираж 457 Подписное

Филиал ПНП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4