Устройство для измерения времени задержки Советский патент 1986 года по МПК G04F10/04 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении времени задержки сигнала в пассивных электрических цепях.

Цель изобретения - повышение точности измерения устройства.

Цель достигается тем, что в цепи обратной связи импульсного автогенератора включается амплитудный компаратор с двумя фиксированными порогами срабатывания, установленными на уровне 0,5 и 0,25 от амплитуды входных импульсов.

Включение компаратора позволяет, используя определенную процедуру измерения, оценить экспериментально и учесть расчетным путем погрешность ut из-за неравенства фронтов в режимах Калибровка и Измерение.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор 1 одиночных импульсов, элемент 2 ИЛИ, генератор 3 импульсов, блок 4 задержки, измеритель 5 периода, блок 6 стробирования, ключ 7, исследуемьй тракт 8, амплитудный компаратор 9, делитель 10 напряжения, переключатель 11.

Выход генератора 11 одиночных импульсов подключен к первому входу элемента 2 ИЛИ, выход которого соединен со входом генератора 3 импульсов, выход которого соединен со входами блока 4 задержки и измерителя 5 периода, первый выход блока 4 задержки соединен с первым входом амплитудного компаратора 9, выход которого подключен к первому входу блока 6 стробирования, второй вход которого подключен ко второму выкоду блока 4 задержки, а выход - ко второму входу элемента 2 ИЛИ. Второй вход компаратора 9 соединен с выходом переключателя 11, первый и второй входы которого подключены к первому и второму выходам делителя 10 соответственно. Третий вход блока 6 стробирования через ключ 7 соединен с общей шиной

Устройство работает следующим образом,

Одиночньй импульс генератор.а 1 запускает генератор 3. Импульс, задежанный в генераторе 3 и блоке 4 задержки, поступает на вход исследуемого тракта 8, распространяется по

тракту. Далее, о 1 ражаясь от его разомкнутого выхода, импульс возвращается ца вход тракта 8 и поглощается выходным сопротивлением блока 4, Таким образом, на входе исследуемого тракта 8 существуют падающие и отраженные импульсы, которые через компаратор 9 поступают на первьм вход блока 6 стробирования.

В зависимости от положения ключа 7 устройство работает в двух режимах - Измерение и Калибровка. Рассмотрим работу в каждом из этих режимов. В режиме Измерение блок 6 стробирования запрещает прохождение падающих импульсов и на вход внешнего запуска генератора 3 поступают отраженные импульсы. В режиме Измерение автогенератор генерирует периодическую последовательность импульсов, период которых определяется су1У1марной задержкой внутренних цепей автогенератора (элемент 2 ИЛИ, генератор 3, блок 4 задержки, компаратор 9, блок 6 стробирования) и исследуемого тракта (туда и обратно). При этом, устанавливая ключ 7 поочередно в Положение 0,5 и 0,25,

фиксируют показания Т°

мерит вля 5 периода.

В режиме Калибровка блок 6 стробирования пропускает как падающие, так и отраженные импульсы на вход генератора 3. Принцип построения генератора 3 выбран таким, что он запускается толь ко первыми импульсами из пары, поступающей на его вход, т„е. только падающими, В режиме Калибровка, устанавливая ключ 7

поочередно в положения 0,5 и

Oj, 25, фиксируют показания , измерителя 5 периода. Искомое время t,

задержки исследуемого тракта определяют из соотношения

45

- Т°. - -J-,iM - -кал t

™,;г -Ж, - - -

В Предлагаемом устройстве указанная погрешность определяется в процессе измерения с помощью дополнительно включенных узлов и учитывается при вычислении результата измере55 ния. Логрешность измерения предлагаемого устройства определяется в конечном счете погрешностью определения поправки, которая, в свою очередь, зависит от точности установки порогов 0,5 и 0,25 амплитудного компаратора при его настройке. При использовании для настройки компаратора серийных осциллографов или импульсных вольтметров погрешность определения поправки не превышает + 10%.

При измерении, например, времени задержки кабеля длиной 100 м, погрешность определения поправки составляет 6,7 см. Поскольку указанная погрешность является доминирующей, то ее можно считать полной погрешностью предлагаемого устройства.

Таким образом, погрешность измерения времени задержки предлагаемого устройства составляет около

100% % 0,07%, т.е. в 10 раз меньше, чем у известного устройства

Формула изобретения

Устройство для измерения времени задержки, содержащее генератор одиРедактор И.Сегляник Заказ 2563/51

Составитель В.Шубин

Техред Л.Олейник Корректор М.Самборская-.

Тираж 398Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

2314814

но-чных импульсов, к выходу которого через элемент ИЛИ подключен вход о генератора импульсов, выход которого соединен со входами измерителя перио- 5 да и блока задержки, первый выход которого соединен с клеммой для подключения исследуемого тракта, второй выход блока задержки соединен со вторым входом блока стробирования, 10 третий вход которого через ключ соединен с общей шигРой, а выход подключен ко второму входу элемента ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью повьшзения точности из-- 15 мерения, в него введены амплитудньй компаратор, делитель напряжения и переключатель, причем первый вход амплитудного компаратора соединен с

первым выходом блока задержки, а второй вход соединен с вькодом переключателя, первый и второй входы которого подключены к первому и второму выходам делителя напряжения, выход амплитудного компаратора под- ключен к первому входу блока стробирования.

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность измерения времени задержки сигнала в пассивных электрических цепях. Устройство содержит генератор 1 одиночных импульсов, элемент 2 ИЛИ, генератор 3 импульсов, блок 4 задержки, измеритель 5 периода, блок 6 стробирования, исследуемый тракт 8, амплитудный компаратор 9, делитель 10 напряжения и переключатель 11. i зависимости от положения ключа 7 устройство работает в двух режимах - Измерение и Калибровка. В описании рассмотрена работа устройства в каждом из этих режимов. 1 ил. ю СА: 4 ОО