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

со

4ik

О

/у

/

w./ Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при построении высокоточных измерительных приборов и устройств. Известно устройство нониусного из мерения временного интервала, содержащее основной и нониусный генераторы, дискриминатор, схему пропускания логическую схему 11Недостатком известного устройства является невысокая точность измереНаиболее близким по технической сущности к предлагаемому является и меритель длительности интервалов времени, содержащий интерполяционные блоки преобразования, каждый из которых содержит формирователи, основной и нониусный генераторы, первую и вторую схемы сравнения, ключи i enepaTop стробирующих импульсов, и счетчики старшего и младшего разрядов р2 . В известном устройстве повыиюние точности ведет к соответствующему увеличению времени преобразования.и к уплотнению устройства. Цель изобретения - повЕЛпение точ ности измерения без увеличения аппаратурных затрат. Поставленная цель достигается 1гем, что в измеритель временных интервалов, содержащий ключ, два счет чика, генератор импульсов и генератор пилообразного напряжения, выход которого соединен с первым входом элемента сравнения, дополнительно введен цифроаналоговый преобразователь, причем выход ключа соелирвн с управляющим входом генератора пилообразного напряжения и с входом пер вого счетчика, первый выход которог через цифроаналоговый преобразовате соединен с вторым входом элемента сравнения, выход которого через генератор импульсов соединен с входом второго счетчика, а второй выход первого счетчика соединен с входом ключа. На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - диаграм 1ы -его работы. Измеритель временных интервалов содержит ключ 1 (фиг, 1),счетчик 2, генератор 3 импульсов, счетчик 4, генератор 5 пилообразного напряжени элемент б сравнения, цифроаналоговый преобразователь 7,шину 8 сброса в исходное состояние, шину 9 вХод него сигнала, выходную шину 10 результата. Устройство работает следующим об разом. С приходом сигнала сброса в исход ное состояние по шине 8 ключ 1 (рол ключа здесь выполняет, например, Т-триггер), счетчик 2 и счетчик 4 приходят в нулевое состояние. С выхода счетчика 2 на управляющий вход ллюча 1 поступает разрешающий сигчал. С приходом первого импульса .измеряемого интервала (фиг. 2q) на }эъ1ходе клоча 1 формируется положительный перепад (фиг. 2б), по кото аому запускается генератор 5 пилообразного напряжения (фиг. 22), и как только напряжение на его выходе пересечет уровень напряжения, подаваемого с цифроаналогового преобразователя 7 (фиг, 2S), элемент 6 сравнения (колотаратор, фиг. 2д) запускает генератор 3 импульсов, импульсы которого поступают на суммирующий вход счетчика 4 (фиг. 2е). Второй импульс измеряемого интервала переводит ключ 1 в исходное состояние. При этом 1 енератор 5 приводится в исходное с;остояние. Элемент 6 сравнения заг;ре цает работу генератора 3, а содерл:имое счетчика 2 увеличивается на единицу. Это приводит к изменению уровня напряжения на выходе цифросшалогового преобразователя (фиг.2-&). Изменение этого напряжения приводит к тому, что с приходом импульсов следующего временного интервала запуск генератора 3 будет задержан на интервал времени, равный (, где CJ, - напряжение, соответствующее младшему разряду цифроаналогового преобразователя 7, а V- скорость изменения выходного напряжения генератора 5. С выходной шины 10 снимается результат измерения. В предлагаемому устройстве точность измерения зависит от угла наклона образующей напряжения генератора 5. С увеличением скоростиY изменения выходного напряжения генератора 5, что соответствует уменьшению шага квантования, точность измерения соответственно увеличивается. Например, если при уровне порогового напряжения логического элемента, равного 1В, скорость изменения V выходного напряжения генератора 5 составляет, предположим, 10 не/В, то при 10-уровневом преобразовании цифроаналогового преобразователя 7, разрешающая способность оценивается величкноК Б 1 НС. Если же скорость V изменения выходного напряжения первого генератора. 5 составляет 2 не/В, то при 10уровневом преобразовании цифроаналогсвого преобразователя 7, разрешающая способность устройст.ва составит величину в 0,2 не. Вместе с тем, увеличением разрядности цифропналогового преобразователя, разрешающую способность предлагаемого устройства можно значительно повысить, сделав его высокоточным устройством в измерении временных интервалов, при

этом точность измерения мржет быть выше, чем у известных измерителей временных интервалов.

Предлагаемое устройство в основном выполнено на дискретных элементах, что позволяет говорить об эффективности подобных устройств как при производстве, так и при операциях контроля и настройки.

Таким образом, при всей простоте предлагаемого преобразователя, он позволяет измерять временной интервал наносекундного диапазона.

..„Jlil