Способ измерения длительности периодических импульсов

 

A Ä.3åíÿ, В.В.Дюняшев и В.Е.Тырса

1 (72) Авторы изобретения

Харьковский автомобильно-дорожный институт (7!) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ

nf:РИОДИ!ЕСmX ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к измери тельной технике, в частности к технике измерения временных интервалов, и может быть использовано для точного измерения длительности коротких периодически повторяющихся прямоугольных импульсов.

Известен способ измерения временных интервалов с использованием ос lO новной последовательности счетных импульсов, формируемой с момента начала временного интервала, и вспомогательной последовательности импуль— сов, формируемой с момента окончаtS ния интервала с большей частотой следования импульсов (1 ).

Однако точность измерения этим способом в значительной степени ограничивается стабильностью стартстопных генераторов. .Целью изобретения является повышение точности измерения длительности периодических импульсов.

Указанная цель достигается тем, что выделяют импульсы в последовательно идущих пакетах совпадений при сравнении во времени импульсов, привязанных к началу и концу измеряемых импульсов, с импульсами опорной частоты.

На фиг. приведены временные диаграммы, поясняющие описываемый способ, на фиг ° 2 — структурная схема устройства для его реализации.

Устройство содержит формирователи импульсов 1-3, инвертор 4, генератор 5 опорной частоты, элементы И 6 и 7, блоки 8 и 9 селекции.

Измерение производят следующим образом.

Измеряемые прямоугольные импуль— сы длительностью Й и, следуюние с периодом Ти (фиг. 1,О), поступают на вход формирователя 1 импульсов непосредственно, а на вход формирователя 2 импульсов через инвертор 4, Формирователи 1 и 2 им883065 4 (например, первых) импульс.ов в пакетах.

Временной интенвал Т (период т следования пакетов импульсов совпадении) между 1 -ми импульсами пакетов на выходах каждого из элементов И равен

15

25

/ти-т

7р сz zс

35 пульсов в моменты перехода поступающих на них импульсов через нулевые положения в положительном направлении формируют прямоугольные импульсы длительностью б, временное положение которых соответствует моментам начала и конца измеряемых импульсов (фиг, 1,Д,g), То есть на выходах формирующих устройств 1 и 2 образуются соответственно стартовая и столовая последовательности импульсов с периодом Ти, временной сдвиг между которымй равен искомой длительности

Г„ . Указанные последовательности поступают на первые входы элементов И 6 и 7.

На вторые входы последних с генератора 5 опорной частоты, частота которого о близка к ча оте „=

=1/ Т> измеряемых импульсов, через формирователь 3 импульсов поступает опорная последовательность прямоугольных импульсов длительностью с с периодом следования Т =l/$ (фиг. 1,2).

Когда длительность : импульсов стартовой, столовой и опорной последовательностей удовлетворяет следующим условиям: на выходах элементов И 6 и 7 при сравнении во времени указанных последовательностей образуются периодически следующие пакеты импульсов совпадений (фиг. 10,В). Число импуль40 сов в пакетах прямо пропорционально б и обратно пропорционально (Ti410

Выполнение условия (1 ) необходимо для получения на выходах элементов И б и 7 пакетов импульсов сов45 падений, а не одиночных импульсов и совпадении.

Невыполнение же условия (2 ) привело бы к постоянному совпадении во времени импульсов последовательнос.ти, поступающих на элементы

Иби7.

Далее пакеты импульсов совпадений с выходов элементов И 6 и 7 поступают на блоки 8 и 9 селекции соот- 55 ветственно, функциональное назначение которых состоит в выделении одиHaKoBbtx по порядку следования 1 --ых

И

Т = T т IT -T l o

А временной интервал (врет менной сдвиг между пакетами) между

1 -ми импульсами пакетов, поступающими с выходов разных элементов

И, равен и т !Т,„-т„ l о

При этом нT Си т т„

В данном способе имеет место трансформация фазового сдвига между стартовой и стоповой последовательностями импульсов с соответствуищим ему фазовым интервалом, равным временному сдвигу Qy на ниэкуи частоту частоту Хт- =1/ Т г следования пакетов )с присущей ей умножением фазового интервала.

Причем коэффициент К умножения фазового интервала равен

То

К

/т„-т I т.е., чем олиже значение опорной частоты к значении частоты измеряе; мых импульсов, тем больше коэффициент К

Этот трансформированный фазовый сдвиг измеряют при помощи фазометра (на структурной схеме не показан), на входы которого подают выход— ные импульсы блоков 8 и 9 селекции, причем шкалу фазометра градуируют в значениях измеряемой длительности импульсов, В описанном способе длительность импульсов измеряют посредством измерения фазового сдвига, трансформировайного на низкуи частоту с помощью опорной частоты, близкой к частоте измеряемых импульсов.

Однако указанная трансформация осуществляется совокупностью операций (сравнением во времени последовательностей импульсов и выделением соответствующих импульсов пакетов),. реализуемых дискретными эяементами (элементами И и блоками се888065

Формула изобретения

5 лекции), что повышает точность измерения длительности импульсов.

Способ измерения длительности периодических импульсов, основанный

j на измерении фазового сдвига, пропорционального измеряемой длитель- 1 ° ности импульсов, посредством двух непрерывных последовательностей импульсов близких опорных частот, одна из которых сфазирована с началом измеряемых импульсов, а другая †. с концом измеряемых импульсов, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности, выделяют импульсы в последовательно идущих,пакетах совпадений при сравнении во времени импульсов, привязанных к началу и концу измеряемых импульсов, с импульсами опорной частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 )338)4, кл. 6 04F )О/04, 1960.

888065

) Т др

Составитель Н.Крохин

Редактор О.Филлипова Техред М.Рейвес Корректор Г.Ренетннк

Заказ 10722 12 Тираж 460 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1,13035, Москва, Ж-35, Рауаская иаб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4