SU656018A1 - Устройство дл измерени длительности импульсов со случайным периодом следовани - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и приборостроению. Оно может быть использовано в информационно-вычислительной технике, радиофизике, радиоспектроскопии и т. д. дл  измерени  длительности коротких импульсов со случайным периодом следовани .

Известны устройства дл  измерени  временных интервалов, содержащие генератор эталонных импульсов, схему совпадени , один вход которой соединен с генератором, а второй вход через триггер - с входом устройства , и счетчик импульсов, включенный на выходе схемы совпадени  1.

Недостаток известного устройства - низка  точность.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному  вл етс  устройство цифрового измерительного прибора, содержащее реверсивный счетчик, подключенный через цифроаналоговый преобразователь к входу перестраиваемого генератора, схему совпадени , первый вход которой соединен С выходом перестраиваемого генератора, счетчик импульсов, включенный на выходе схемы совпадени , и блок управлени  2.

Недостаток устройства - низка  точность .

Цель изобретени  - повышение точности измерени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство, содержащее реверсивный счетчик , подключенный через цифроаналоговый преобразователь к входу перестраиваемого генератора, схему совпадени , первый вход которой соединен с выходом перестраиваемого генератора, счетчик импульсов, включенный на выходе схемы совпадени , и блок управлени , снабжено формирователем импульсов стандартной длительности, выход которого подключен ко второму входу схемы совпадени , и второй схемой совпадени , первый вход которой соединен с выходом перестраиваемого генератора, второй вход - с входом устройства, а блок управлени  выполнен в виде трех триггеров, трех дополнительных схем совпадени  и формировател  стоп-импульса, вход которого соединен со входом устройства, а к выходу подключены первые входы всех триггеров и вторые входы первой и третьей дополнительных схем совпадени , первые входы которых соответственно соединены с выходом первого и третьего триггеров, выход второй схемы совпадени  соединен со вторыми входами первого и второго триггеров и со вторым входом второй дополнительной схемы совпадени , первый вход которой соединен с выходом второго триггера, а выход ее - со вторым входом третьего триггера и с суммирующим входом реверсивного счетчика, вычитаюш,ий вход реверсивного счетчика соединен с выходом первой дополнительной схемы совпадени , а выход третьей дополнительной схемы совпадени  - с входом формировател  импульсов стандартной длительности.

На чертеже представлена функциональна  схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит схемы совпадени  1 и 2, первые входы которых подключены к выходу перестраиваемого генератора 3 квантующих импульсов, формирователь 4 стопимпульса , вход которого вместе со вторым входом схемы совпадени  1 соединен со входом устройства. Триггеры 5-7, первые входы которых подключены к выходу формировател  стоп-импульса 4. Выход триггера 5 подключен к первому входу схемы совпадени  8, выход триггера 6 - к первому входу схемы совпадени  9, выход триггера 7 - к первому входу схемы совпадени  10, а вторые входы триггеров 5, 6 и второй вход схемы совпадени  9 подключены к выходу схемы совпадени  1. Вторые входы схем совпадени  8 и 10 соединены с выходом формировател  4. Формирователь 11 импульса стандартной длительности входом подключен к выходу схемы совпадени  10, а выходом - ко второму входу схемы совпадени  2. В устройство такж входит реверсивный счетчик 12, суммирующий вход которого соединен со вторым входом триггера 7 и выходом схемы совпадени  9, а вычитающий вход соединен с выходом схемы совпадени  8; цифроаналоговый преобразователь 13, вход которого подключен к выходу реверсивного счетчика 12, а выход - к управл ющему входу генератора квантующих импульсов 3; счетчик 14 числа импульсов, вход которого подключен к выходу схемы совпадени  2.

Формирователь стоп-импульсов 4, триггеры 5-7 и схемы совпадени  8-10 вход т в состав блока управлени .

Предлагаемое устройство работает следующим образом. ,

Последовательность измер емых импульсов равной длительности подают на вход схемы совпадени  1, на другой вход которой подают импульсы с выхода перестраиваемого генератора 3, работающего в непрерывном режиме. В начале измерени  частота генератора квантующих импульсов максимальна (период повторени  квантующих импульсов меньще длительности измер емых импульсов).

Одновременно последовательность измер емых импульсов подают на вход формировател  4 стоп-импульса, который дл  каждого импульса измер емой последовательности вырабатывает стоп-импульс, соответствующий заднему фронту измер емого импульса . Стоп-импульс используют дл  установки триггеров 5-7 в исходное состо ние, а также подают на схемы совпадений 8 и 9.

В процессе измерени  возможны три случа .

1.Длительность измер емого импульса больше периода повторени  квантующих импульсов , то есть за врем  измер емого импульса через схему совпадени  1 проходит

два или больще квантующих импульсов.

Первый импульс со схемы совпадени  1, поступивщий на вход триггеров 5 и 6, пег реводит их в другое устойчивое состо ние, при этом на вход схемы совпадений 9 подаетс  разрещающий потенциал, а на вход

схемы совпадений 8 - запрещающий. Остальные импульсы со схемы совпадени  1 проход т через схему совпадени  9 на суммирующий вход счетчика 12 и на вход триггера 7, перевод  его в другое устойчивое - состо ние, при котором на входе схемы совпадени  10 будет запрещающий потенциал. Таким образом, на суммирующий вход реверсивного счетчика 12 подают на один импульс меньше, чем прищло их со схемы совпадени  1 на триггер 6. Поскольку на

0 входах схем совпадений 8 и 10 запрещающий потенциал, то стоп-импульс, соответствующий заднему фронту измер емого импульса , через них не пройдет. Напр жение с выхода преобразовател  13, соответствующее состо нию счетчика 12, подают на управл ющий вход перестраиваемого генератора 3 квантующих импульсов. При поступлении импульсов на суммирующий вход реверсивного счетчика 12 преобразователь 13 вырабатывает управл ющее напр жение,

уменьщающее частоту повторени  генератора 3.

2.Длительность измер емого импульса равна периоду повторени  квантующих импульсов , то есть за врем  измер емого импульса через схему совпадени  1 проходит один квантующий импульс.

Квантующий импульс со схемы совпадени  1 переводит триггеры 5 и 6 в другое устойчивое состо ние. При этом на вход схемы совпадени  8 подаетс  запрещающий

Claims (1)

1. Q потенциал, а на входе схемы совпадени  10 остаетс  разрещающий потенциал, так как триггер 7 остаетс  в исходном состо нии. Стоп-импульс, соответствующий заднему фронту измер емого импульса, проходит через схему совп-адени  10 на вход формировател  11 импульса стандартной длительности , который вырабатывает импульс стандартной Длительности, во врем  которого на один вход схемы совпадени  2 подаетс  разрешающий потенциал, на другой вход схемы 2 - импульсы с генератора 3. Квантующие импульсы, прошедшие через схему совпадени  2, подают на счетчик 14 числа импульсов . Зна  число импульсов, поступивших на счетчик 14 за временной промежуток стандартной длительности, легко определить период повторени  генератора квантующих импульсов, а следовательно, и длительность измер емых импульсов т - Тст In --:;; гдеТп - период повторени  квантующих импульсов; Тст - промежуток времени стандартной длительности; п - количество импульсов, поступивщих на счетчик числа импульсов. 3. Длительность измер емого импульса меньше периода повторени  квантующих импульсов , то есть за врем  измер емого импульса через схему совпадени  1 не прошло ни одного квантующего импульса. В этом случае триггеры 5-7 остаютс  в исходном состо нии, т. е. на входах схем совпадений будет: схема 9 - запрещающий потенциал, схемы 8 и 10 - разрешающий потенциал. Стоп-импульс, соответствующий заднему фронту измер емого импульса, через схему совпадени  8 проходит на вычитающий вход счетчика 12, при этом цифроаналоговый преобразователь 13 выработает управл ющее напр жение, увеличивающее частоту повторени  генератора 3 квантующих импульсов. Таким образом, измерение длительности импульсов в данном устройстве переноситс  в область измерени  частоты повторени  квантующих импульсов за стандартный промежуток времени. Уменьшение погрешности в предлагаемом устройстве достигаетс  благодар  применению перестраиваемого генератора квантующих импульсов. В устройствах, основанных на способе заполнени  измер емых интервалов времени квантующими импульсами с периодом повторени То , при условии произвольного по влени  старт и стоп-импульсов , ограничивающих временной интервал относительно периодической последовательности квантующих импульсов генератора, среднеквадратична  погрешность измерени  о определ етс  выражением VTvCTn-TxT гдеТх -длительность измер емого импульса; TO - период следовани  квантующих импульсов; N - количество измерений. Так как предлагаемое устройство испольует случай TO Тх , то, как видно из приведенной выше формулы, среднеквадратична  погрещность при этом стремитс  к нулю. При TO Тх погрещность предлагаемого устройства определ етс  в основном отнощением периода повторени  ГКИ и временем подсчета числа импульсов, поступающих с генератора квантующих импульсов, которое можно выбрать достаточно большим. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  длительности импульсов со случайным периодом следовани , содержащее реверсивный счетчик, подключенный через цифроаналоговый преобразователь к входу перестраиваемого генератора , схему совпадени , первый вход которой соединен с выходом перестраиваемого генератора, счетчик импульсов, включенный на выходе схемы совпадени , и блок управлени , отличающеес  тем, что, с целью повыщени  точности, оно снабжено формирователем импульсов стандартной длительности , выход которого подключен ко второму входу схемы совпадени , и второй схемой совпадени , первый вход которой соединен с выходом перестраиваемого генератора, второй вход - с входом устройства, а блок управлени  выполнен в виде трех триггеров, трех дополнительных схем совпадени  и формировател  стоп-импульса, вход которого соединен со входом устройства, а к выходу подключены первые входы всех триггеров и вторые входы первой и третьей дополнительных схем совпадени , первые входы которых соответственно соединены с выходом первого и третьего триггеров, выход второй схемы совпадени  соединен со вторыми входами первого и второго триггеров и со вторым входом второй дополнительной схемы совпадени , первый вход которой соединен с выходом второго триггера, а выход ее - со вторым входом третьего триггера и с суммирующим входом реверсивного счетчика, вычитающий вход реверсивного счетчика соединен с выходом первой дополнительной схемы совпадени , а выход третьей дополнительной схемы совпадени  - с входом формировател  импульсов стандартной длительности . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Мирский Г. Я- Радиоэлектронные измерени , м., Энерги  ,1969, с. 164. 2,Цифровые электроизмерительные приборы . М.,Энерги , 1972, с. 344.