Устройство для определения среднего значения интервалов времени

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсинк

Социалистически«

Рес облик

<»> 943744 (54)М. Кл. (6} ) Дополнительное к авт. санд-ву (22)Заявлено 30.03.79 (21) 2744598/18-24 с. присоединением заявки,%

С1 06 F 15/36

Эвуа«ров«иьин к«и«тет

СЕСР

so делам. «з«брвте««й

« от««ыт«А (23) Приоритет

Опубликовано 15,07.82. Бюллетень М 26 (53) УДК 681.3 (088.8) Дата опубликования описания 15.07 82 (72) Авторы изобретения

Г. П. Пашев и Г. А. Парфенов (71) Заявитель

{543 УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕГО ЗНАЧЕНИЯ

ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ

Изобретение относится к радиоиэмеритепьной технике и может быть испопьзовано дпя раэпичных временных измерений, когда измеряемые интервапы времени явпяются повторяющимися.

Среди различных иэмеритепей интервапов времени наибольшее распростране ние поцучини иэмеритепи, работа которых основана на методе прямого счета периодической поспедоватепьности импульсов от опорного генератора, которыми эапопняется измеряемый интервал. Основным недостатком этих измеритепей явпяется относительно бопьшая погрешность квантования измеряемой величины, максимальное значение которой известно как единица счета .

Уменьшение этой погрешности эа счет увепичения частоты заполняющих импупьсов имеет предел, ограниченный конечным .быстродействием эпектронных схем.

При наличии повторяемости иэмеряе»

MbIx интервалов погрешность квантования можно существенно уменьшить простыми техническими средствами эа счет при. менения статистических принципов измерения, которые основаны на преднамеренном введении случайности в иэмеритепь5 ний процесс и последующем усреднении отдельных результатов измерения. При этом измеряется среднее значение дпитепьности интервалов времени.

Известно устройство дпя измерения среднего значения повторяющихся временных интервапов, содержащее генератор случайного . пуассоновского потока импульсов, подключенный ко входу погической схемы, выход которой через первый вентипь подключен к входу счетчика чиспа благоприятных исходов. Периодическая поспедоватепьность измеряемых временных интервапов подается на вход формирующей схемы, выход которой подкпю20 чен ко второму входу погической схемы.

Второй виход формирующей схемы подкпючеи через второй вентипь ко входу счетчика числа испытаний, выход которого подкшочен ко входу схемы управпения.

943744 следуюшим образом.

Выходы схемы управления подключены, соответственно, к обоим вентилям и к схеме сброса, выходы которой подключены к счетчику благоприятных исходов и счетчику числа испытаний (11 .

Недостатками устройства являются большая случайная компонента погрешности и большая нестабильность интенсивности импульсного потока заполнения, которая вызывает недопустимо высокую g систематическую погрешность.

Наиболее близким по технической сушности является устройство, в котором для увеличения разрешаюшей способности используются импульсы заполнения, имеюшие фазовую модуляцию по случайному закону. Это устройство содержит генератор шума, выход которого подключен к первому входу фазового модулятора, генератор, выход которого подключен ко второму входу фазового модулятора, выход которого через умножитель частоты соединен с первым входом селектора, второй вход которого является входом устройства; выход селектора через последовательно соединенные счетчик и блок усреднения подключен к входу блока индикации j2J .

Недостатком устройства является большая случайная погрешность иэ-за преднамеренной шумовой фазовой модуляции импульсов заполнения.

Белью изобретения является повышение точности измерения за счет уменьшения случайной погрешности.

fins достижения .указаннои цепи в уст35 ройство, содержашее. генератор шума, генератор, выход которого подключен к первому входу фазового модулятора, выход которого через умножитель частоты сое40 динен с первым входом селектора, выход которого через последовательно соединенные счетчик и блок усреднения подключен ко входу блока индикации, введен блок запоминания, при этом выход генератора шума. подключен к первому входу блока

45 запоминания, выход которого соединен со вторым входом фазового модулятора, второй вход блока запоминания соединен со вторым входом селектора и является входом устройства, На чертеже изображена функциональная схема устройства для определения среднего знаФения интервалов времени.

Устройство содержит генератор шума

1, генератор 3, выход которого подключен к первому входу фазового модулятора 2. Второй вход фазового модулятора

tсоединен с выходом блока запоминания 9, 4 первый вход которого подключен к выходу генератора шума. Выход фазового модулятора через умножитель частоты 4 соединен с первым входом селектора 5.

Второй вход селектора соединен со вторым входом блока запоминания 9 и является входом устройства. Выход селектора через последовательно соединенные счетчик 6 и блок усреднения 7 подключен к входу блока .индикации 8.

Устройство для определения среднего значения интервалов времени работает

На вход устройства поступает периодическая последовательность импульсов, длительность 6 которых требуется измерить. Эта последовательность импульсов подается на один вход селектора 5.

На другой его вход поступает высокочастотный сигнал заполнения, который .представляет собой последовательность коротких импульсов с периодом о, Селектор л открывается на время с и на его выходе возникает пачка импульсов, число П„ которых является случайным и равно либо il, либо П о+1. Эти импульсы под считываются счетчиком 6 и результат измерения одного < .-го интервала представляется в виде ь„ = П; .Т, Результаты лМ отдельных измерений усредняются в блоке усреднения 7 и среднее значение едияичных измерений индицируется блоком индикации 8.

Число импульсов П„, прошедших через селектор, определяется расположением последовательности импульсов сигнала заполнения относительно. последовательности измеряемых временных интервалов, Случайность в их взаимное расположение вводится посредством шумовой фазовой модуляции сигнала залолнения. Сигнал заполнения формируется следующим образом.

Сигнал от опорного кварцевого генератора 3 поступает ча фазовый модуля тор 2, в котором его фаза подвергается модуляции по случайному закону, Модулирующее напряжение поступает на фазовый модулятор с выхода блока запоминания 9, который осуществляет выборку и запоминание шумового напряжения от генератора шума 1. Выборка осуществляется в моменты времени, когда измеряемые интервалы времени поступают на селектор. Затем в течение времени это напряжение хранится блоком запоминания 9. При этом фаза импульсов сигнала заполнения изменяется случайным образом в промежутках между замеряе-

5 9437 мыми интервапами и остается неизменной в течение времени измерения о . Промодулированный таким образом сигнал кварцевого генератора 3 поступает на умножитель частоты 4, который состоит из схемы умножения частоты и схемы формирования коротких импульсов, соответствуюших однотипным переходам через нулье

Данное устройство выгодно отпичает- 1О ся от известного тем, что шумовая модуляция фазы сигнала эапопнения осуществляется не всегда, а пишь в промежутках между измеряемыми интервалами. Этим устраняется компонента случайной погреш->S ности, связанная с шумовым набегом фа-. зы сигнала заполнения в течение дпитепьности измеряемого интервапа времени.

Формула изобретения

Устройство дпя опредепения среднего значения интервалов времени, содержащее генератор шума, генератор, выход кото44 6 рого подключен к первому входу фазового модулятора, выход которого через умножитепь частоты соединен с первым входом селектора, второй вход которого является входом устройства, выход селектора через поспедоватепьно соединенные счетчик и блок усреднения подключен ко входу блока индикации, о т и и ч аю щ е е с я тем, что, с цепью повышения точности в него введен блок запоминания, при этом выход генератора шума подключен к первому входу бпока запоминания, выход которого соединен со вторым входом фазового модупятора, второй вход блока запоминания является входом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 351226, кп. Cj 06 Cj 7/52, опубпик.

1 972.

2. Патент США No 3886451, кп. 324-68, опубпик. 1975 (прототип).

Составитель Г. Парфенов

Редактор А. Допинич Техред З.Палий Корректор Г. Огар

Заказ 5113/57 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по депам изобретений и открытий

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

Фипиап ППП Патент", r. Ужгород, уп. Проектная, 4