Измеритель временных интервалов Советский патент 1983 года по МПК G04F10/04 

154) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова- но в радиолокации, лазерной технике, автоматике, экспериментальной физике для измерения интервалов времени с высокой точностью.

Известны измерители временных интервалов с интерполяцией зон неопределенности между старт- и стоп-сигналами и импульсами опорной частоты методом преобразования время-амплитуда - код, содержащее .генератор импульсов , преобразователь время - амплитуда и преобразователь амплитуда - код 11.

Недостатком этих устройств является ограниченная точность измерения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является двухшкальный измеритель временных интервалов, содержащий генератор опорной частоты, блоки селекции опорных импульсов старт- и стоп-канала, два элемента ИЛИ, линию задержки, селектор грубого кода, преобразователь время - амплитуда преобразователь амплитуда-код,арифметическое устройст-i во,состоящее иг точного и грубого кодируквдих счетчиков , блока коррекции кода и блока стыковки шкал 21 .

Недостатком известного измерителя временных интервалов является ограниченная точность измерения, обусловленная временными и температурными отклонениями от номинальных, значений нуля и коэффициента преобразования интерполяционного -(точного кодирования интервалов неопределенности между старт- и стоп-сигналами и импульсами опорного генератора. Основной вклсщ в эту составляющую погрешность вносят блоки селекции опорных импульсов старт- и стоп-канала и преобразователь время - амплитуда . -

Целью изобретения является повышение точности измерения

Поставленная цель достигается тем, что в измеритель временных интервалов , содержащий генератор опорной частоты, выход которого соединен с nepBtoM входом блока селекции опор-; ного импульса и с первым входом селектора грубого кода, второй вход которого соединен с выходом блока селекции опорного импульса, а выход подключен к первому ВХОДУ арифметического устройства, первый элемент ИЛИ, выход которого подключен через последовательно соединенные преобра-: эователь время - амплитуда и преобразователь амплитуда - код к второму входу арифметического устройства, а также линию задержки, выход которой соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, введены аналоговое запоминающее устройство и блок сравнения напряжений, причем вход аналогового запоминающего устройства и первый вход блока сравнения напряжений соединены с выходом преобразователя время - амплитуда, второй вход блока сравнения напряг жений соединен с выходом аналогового запоминающего устройства, а выход подключен к входу линии задержки и к второму входу преобразователя время - амплитуда, третий вход которого соединен с выходом блока селекции опорного импульса, при этом первый вход первого элемента ИЛИ подключен к выходу линии задержки, а второй вход первого элемента ИЛИ сое динен с вторым входом второго элемен та ИЛИ, выход которого подключён к второму входу блока селекции опорног импульса. На фиг. 1 приведена блок-схема измерителя временных интервалов; на фиг. 2 - временная диаграмма, поясняющая принцип его работы. Устройство содержит щины 1 и 2 старт- и стоп-сигналов, линию 3 задержки , элементы ИЛИ 4 и 5, генератор б опорной частоты блок 7 селекции опорного импульса, преобразователь 8 время-амплитуда, селектор 9 грубого кода, аналоговое запоминающе устройство 10, блок 11 сравнения напряжений, преобразователь 12 амплитуда - код, арифметическое устройство 13 . Измеритель работает следующим образом. Старт-сигнал (фиг. 2а) , задающий начало измеряемого интервала, через элемент ИЛИ 4 запускает преобразователь 8 время - амплитуда, а элемент ИЛИ 5 поступает на вход бло ка 7 селекции опорного импульса. Бло 7 выделяетиз опорной последовательности (фиг. 2в) следующий за старт-сигналом импульс, которым вклю чается селектор 9 грубого кода и ос танавливается преобразователь 8, на выходе которого формируется сигнал амплитуды Ц(фиг. 2д) , пропорциональный интервалу неопределенности Аналоговое запоминающее устройство 10 фиксирует напряжение, равное и (фиг.2е). Стоп-сигнал (фиг.2 задающий окончание измеряемого интервала, поступающий с шины 2 через элемент ИЛИ 4 запускает преобразователь 8 время - амплитуда. В момен равенства напряжений на выходах пре образователя В и устройства 10 блок 11 сравнения напряжений формирует сигнал (фиг. 2ж), который устанавливает преобразователь 8 в исходное состояние и через линию 3 задержки и элементы ИЛИ 4 и 5 вновь запускают преобразователь В и блок 7 селекции опорного импульса. Длительность Та (фйг. 2з задержки линии 3 определяется переходными процессами установки в исходное состояние преобразователя время - амплитуда и устанавливается кратной периоду Т генератора б опорной частоты. По сигналу блока 7 выключается селектор 9 (фиг. 2и Л и преобразователь 8 время амплитуда, на выходе которого формируется импульс напряжения ЦКфиг. 2д), пропорционгшьным интервалу 1д дополнения до целого периода Т суммы интервалов неопределенностей t + U. При помощи преобразователя 12 амплитуда - код {фиг. 2к ) напряжение Од на выходе преобразователя 8 преобразуется в код, который заносится в арифметическое устройство 13. Устройство 13 осуществляет счет числа импульсов грубого кодирования измеряемого интервала времени с учетом величины задержки if выключения селектора 9 и осуществляет стыковку результата измерения. В данном устройство, по сравнению с известным температурные и временные отклонения нуля и коэффициента от номинальных значений в блоке селекции опорного интервала и преобразователе время - амплитуда, вносимые при измерении интервала неопределенности между старт-сигналом и импульсами опорного генератора, компенсируются при дальнейшем преобразовании интервала неопределенности между стоп-сигналом и импульсами опорного генератора, что позволяет уменьшить температурную и временную зависимости систематической составляющей погрешности и случайной составляющей погрешности . Формула изобретения Измеритель временных интервалов, содержащий генератор опорной частоты, выход которого соединен с первым входом блока селекции опорного импульса и с первым входом селектора грубого кода, второй вход которого соединен с выходом блока селекции опорного импульса, а выход подключен к первому входу арифметического устройства, первый элемент ИЛИ, выход которого подключен через последовательно в.ключенные преобразователь время г№1плитуда и преобразователь амплитуда - код, к второму входу арифметического устройства, а также линию задержки, выход которой соединен с первьаи входом второго элемента ИЛИ, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены аналоговое запоминающее устройство к блок сравнения напряжений, причем вход аналогового запоминающего устройства и первый вход блока сравнения напряжений соединены с выходом преобразователя вре мя - амплитуда,второй вход блока сра нения напряжений соединен с выходом jаналогового запоминающего устройства, а выход подключен к входу линии задержки и к второму входу преобразователя время - гилплитуда, третий вход которого соединен с выходом

0аг / блока селекции опорного импульса, при этом первый вход первого элемента ИЛИ подключен к выходу линии задержки, а второй вход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу блока селекции опорного импульса. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 368583, кл. G, 04 F 10/04. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2877736/18-21, кл. G 04 F 10/04, 1980,