Устройство для измерения отношения двух чередующихся интервалов времени

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«»947777 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 07.09. 79 (21) 2816821/18-21 с присоединением заявки МВ (23) Приоритет

Опубликовано 300782, Бюллетень ¹28

t$1) М. Кл.з

0 01 R 19/10

& 04 F 10/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК621.317. .61(088. 8) Дата опубликования описания 30 07 82 (72) Автор: изобретения

П.П.Драбич,, 1-Я>, "5", :, >"

5 >

Физико-механический институт АН Украинской.Я СФ" (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ

ДВУХ ЧЕРЕДУКлЦИХСЯ ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для вычисления отношения двух чередующихся случайных интервалов времени и в частности, может быть использовано в аппаратуре акустического картожа скважин для измерения отношения периодов импульсных акустических сигналов.

Известно устройство для измерения отношения двух сигналов, содер>кащее формирователь зарядных сигналов, тиристор, разрядный конденсатор, два резистора, источник компенсационного напря>кения и вольтметр (11 .

Недостатком устройства является то, что оно обеспечивает измерение отношения пе >иодов Т„/Т о лишь при условии Т„ > То. Другим недостатком устройства является то, что его выходной параметр пульсирует относительно его среднего значения иэ-за неодновременности работы зарядной и разрядной цепей и неодинаковой формы зарядных и разрядных импульсов тока, что.снижает точность измерения.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для измерения отношения средних периодов импульсных сигналов, содержащее генератор постоянного тока, два управляемых ключа, накопительный конденсатор, усилитель постоянного тока и разрядный резистор, генератор соединен с входом управления первого ключа, неэаэемленный контакт которого соединен с входом усилителя; в цепь отрицательной об10 .ратной связи которого включен накопительный конденсатор, и, через резистор и контакты второго ключа, с выходом усилителя Г2).

Недостатком известного устройства является наличие в выходном напряжении аппаратурных пульсаций, вызванных неодновременным поступлением и неодинаковой формой зарядных .и разрядных импульсов тока, Это приводит

20.к низкой точности измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения отношения двух чередующихся интервалов времени, содержащее источник постоянного напряжения, два ключа, входы управления которых являются входами устройства, и запоминающий конденсатор, включенный в цепь отрицательной обратной связи усилителя

947777 постоянного тока, выход которого является выходом устройства, снабжено преобразователем напряжение-ток, буферным конденсатором, третьим ключом и инвертором напряжения, сиrнальный входной контакт первого клю-. 5 ча подсоединен к источнику постоянного напряжения, сигнальный входной контакт второго ключа — к выходу инвертора напряжения, вход которого подсоединен к выходу усилителя пос- 30 тоянного тока, выходные сигнальные контакты первого и второго ключей подсоединены к входу преобразователя напряжение-ток, выход которого соединен с незаземпенным полюсом )5 буферного конденсатора и через сигнальные контакты третьего ключа с входом усилителя постоянного тока, причем управляющий вход второго ключа соединен с управляющим входом третьего ключа через одновибратор.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства на фиг. 2— временные диаграммы импульсов, Устройство состоит из управляемых ключей 1-3, преобразователя 4 напряжение-ток, буферного конденсатора 5,i одновибратора 6, запоминающего конденсатора 7, усилителя 8 постоянного тока, инвертора 9 напряжения и источника 10 постоянного напряжения.

На вход управления ключа 1 подают последовательность импульсов длительностью Т> (фиг ° 2,с ) . На вход управления ключа 2 — длительностью

Т (фиг.2,6), В первоначальный мо- З5 мент напряжение на выходе усилителя

8 постоянного тока Бэ,„= Uo, при поступлении на управляющйй вход ключа

1 первого импульса длительностью Т ключ 1 подсоединяет источник 10 к 40 преобразователю 4 и буферный конденсатор 5 получает заряд

q„= kEP„, 4S где k = const — коэффициент преобразования преобразователя напряжение-ток.

При поступлении на вход управления ключа 2 импульса длительностью

Tg к преобразователю 4.через инвертор 9 напряжения подается выходное напряжение Уо и с конденсатора 5 снимается заряд

q9 1ЖОТЧ

Задним фронтом импульса длительностью Т запускается одновибратор

6, который генерирует импульс,цли- 60 тельностью © — — сопэй (фиг.2,8), длительностью, необходимой для разряда конденсатора 5 на запоминающий конденсатор 7. Под действием импУльса То ключ 3 подключает кондей-65 сатор 5 к запоминающему конденсатору

7, которому сообщается заряд ло,ай С = q„- о Е(ЕоТ„

- UоТ,)," где йБ . - оставшееся напряжение на буферном конденсаторе после действия первой пары импульсов, С4 — величина емкости буферного конденсатора.

Действием второй пары импульсов длительностями T и Ттт конденсатору

7 сообщается заряд

dq = 1<ЕоТ - i<(П О + d U< г-) TZ с где С - величина емкости запоминающего конденсатора.

Действием третьей пары — конденсатору 7 сообщается заряд <Во k(Uо +

+«и z") т и т.д., причем dq„) d q )dq3 ° ° °

Действием i-ой пары импульсов конденсатору 7 сообщается заряд дЧ „ЕГОТО — К(УО + U(i 1 )) Т1, где U(i " 1) С 4ф /С- значение вып/ ходного напряжения после действия (i — 1)-ой пары импульсов ° Выходное напряжение будет возрастать под дейСтвием импульсов до тех пор, пока не закончится переходный процесс, т.е, пока не выполнится условие

dq- — е. = О, 1 О

После окончания. переходного процесса выходное напряжение равно

>1 с о т.е. линейно зависит от измеряемого значения длительностей исследуемых импульсов.

Поскольку после окончания переходного процесса ьо „. = О, т,е. на запоминающий конденсатор не поступают зарядные и разрядные сигналы, то, следовательно, выходное напряжение устройства практически не содержит амплитудных пульсаций, чем и обосновывается повышение точности измерения. Особенно эффективно устройство может использоваться в тех случаях, когда необходимо преобразовать выходной параметр в цифровой код для дальнейшей обработки на 3BN.

Формула изобретения

Устройство для измерения отношения двух чередующихся интервалов вре947777

PUP. 2

ВНИИПИ „Эаказ 5645/69 Тираж 717 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 мени, содержащее источник постоянного напряжения, два ключа„ входы управления которых являются входами устройства, и запоминающий конденсатор, включенный в цепь отрицательной обратной связи усилителя постоянного тока, выход которого является выходом устройства, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, устройство снабжено преобразователем напряжение-ток, буферным конденсатором, третьим ключом и инвертором напряжения, сигнальный входной контакт первого ключа подсоединен к источнику постоянного напряжения, сигнальный входной контакт второго ключа — к выходу инвертора напряжения, вход которого подсоединен к выходу усилителя постоянного тока, выходные сигнальные контакты первого и второго ключей подсоединены к вхоцу преобразователя напряжение-ток, выход которого соединен с неэаземленным полюсом буферного конденсатора и через сигнальные контакты третьего ключа с входом усилителя постоянного тока, причем управляющий вход второго ключа соединен с управляющим входом третьего ключа через одновибратор.

10 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9457934 кл. G 01 R 23/00, 1973, 2. Драбич П.П., Федорив P.Ô. Измерение отношения средних периодов импульсных акустических сигналов °

"Преобразователи измеритеЛьных информационных систем". Киев, "Наукова

Думка", 1978, с. 37-42 (прототип),