Способ измерения времени задержки импульсов Советский патент 1992 года по МПК G04F10/04 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении времени задержки импульсных сигналов.

Целью изобретения является повышение достоверности измерения времени задержки.

Сущность способа заключается в том, что формируют исходную последовательность импульсов, уменьшают частоту ее следования, измеряют в момент совпадения импульсов исходной и задержанной последовательностей частоту следования импульсов fi, дополнительно задерживают импуль- с... на время меньше величины полупериода следования импульсов частотой fi. уменьшают частоту следования импульсов и в момент совпадения задержанных импульсов с импульсами исходной последовательности измеряют величину частоты f2. увеличивают частоту следования импульсов до момента совпадения импульсов исходной и дополнительно задержанной последовательностей и измеряют величину частоты fa По резульXI

О

ел

00

о

тэту измерения определяют величину Atx задержки из зависимости

At -

(f1-f2)

На фиг.1 приведена структурная схема устройства, позволяющая реализовать предлагаемый способ; на фиг.2 - временная диаграмма работы устройства.

Устройство содержит перестраиваемый импульсный генератор 1, частотомер 2, регулируемый элемент 3 задержки, измеритель 4 временных интервалов и переключатель 5.

Выход перестраиваемого генератора 1 соединен с входом частотомера 2, первым входом измерителя 4 временных интервалов, входом регулируемого элемента 3 задержки и первым входом переключателя 5. Выход регулируемого элемента 3 задержки соединен с третьим входом переключателя Бис первым входом б устройства, второй вход 7 которого подключен к второму входу переключателя 5 и второму входу измерителя 4 временных интервалов. Исследуемый элемент задержки подключается к входам б и 7 устройства.

Устройство работает следующим образом.

Частоту f импульсов перестраиваемого генератора 1 устанавливают в соответствии с пределом измерения измерителя 4 временных интервалов. Переключатель 5 уста- навливают в положение I, шунтируя регулируемый элемент 3 задержки. При этом, на вход исследуемого элемента задержки через вход 6 устройства поступает последовательность импульсов 1, 2, 3, 4...К (фиг.2а), которые одновременно поступают на первый вход измерителя 4 временных интервалов.

Выходные импульсы 11, 21, 3 ... (фиг.2б) исследуемого элемента задержки, задержанные на время Дгх, через вход 7 усгрой- етза поступают на второй вход измерителя А временных интервалов.

Временной интервал Ati между импульсами 1. 2, З1,..., задержанными в исследуемом элементе задержки, и соответствующими k, k+1,k+2... импульсами перестраиваемого импульсного генератора 1 равен

Л н Atx-kT,(1) где Т - период следования импульсов перестраиваемого импульсного генератора 1;

k - номер входного импульса, предшествующего первому выходному импульсу исследуемого элемента задержки.

Уменьшают частоту импульсов перестраиваемого импульсного генератора 1 и фиксируют по показанию измерителя 4 временных интервалов совпадения выходных импульсов исследуемого элемента задержки и импульсов перестраиваемого импульсного генератора 1 (фиг.2в). 5В момент совпадения импульсов измеряют величину частоты fi следования импульсов перестраиваемого импульсного генератора 1. При этом

ю

(2)

Дополнительно задерживают импульсы на время, превышающее порог чувствительности измерителя 4 временных интервалов, для чего переключатель 5 устанавливают в

положение II. Величину задержки с помощью регулируемого элемента 3 задержки плавно увеличивают от нуля до получения фиксируемого интервала времени АТ.З. меньшего полупериода следования импульсов частоты fi (фиг.2г). Уменьшают частоту следования импульсов перестраиваемого импульсного генератора 1 до значения f2, при котором восстанавливается совпадение импульсов (фиг.2д). Измеряют значение величины частоты f2. При этом

Atx + Ata кТ2

(3)

Далее пропускают импульсы только через регулируемый элемент 3 задержки. Для этого переключатель 5 устанавливают в положение III. Так как величина задержки , то измеряют временной

интервал между одноименными исходными и задержанными импульсами (фиг.2е).

Для этого увеличивают частоту следования импульсов перестраиваемого импульсного генератора 1 до достижения совпадения задержанных импульсов с вы- ходнЫми импульсами генератора. При совпадении каждого второго импульса с задержанным первым импульсом (2 с1 ; 3 с 2,...,k+1 с k1) имеет место соотношение

45 (4)

0

Решая совместно уравнения (2), (3). (4), определяем величину задержки исследуемого элемента задержки f2

(5)

Llx ЩтГ)

Таким образом, по трем измеренным

значениям частоты следования импульсов

определяют задержку времени независимо

от соотношения измеряемой задержки и пе5 риода следования исходной частоты.

Способ измерения времени задержки обеспечивает повышение точности и достоверности за счет исключения неоднозначности определения больших задержек без

предьявления жестких метрологических требований к относительно малым ( At.j« Atx) изменениям величин дополнительных задержек импульсов.

Формула изобретения Способ измерения времени задержки импульсов, основанный на формировании задержки исходной последовательности импульсов, изменении частоты следования импульсов исходной последовательности, фиксации момента совпадения во времени исходных и задержанных импульсов и определении времени задержки, отличающийся тем, что, с повышения достов ерности измерения-времени задержки импульсов, в момент достижения совпадения задержанных импульсов с

0

5

предыдущими исходными импульсами измеряют частоту fi следования импульсов, дополнительно задерживают импульсы на время меньше величины полупериода следования импульсов частоты fv уменьшают частоту следования импульсов и в момент совпадения задержанных импульсов с импульсами исходной последовательности замеряют величину частоты f2, увеличивают частоту следования импульсов до момента совпадения исходной и только дополнительно задержанной последовательностей, измеряют величину частоты fa. а величину задержки Atx определяют из зависимости

Atx f2

Изобретение относится к измеритель ной технике и может быть использовано при измерении времени задержки импульсных сигналов. Целью изобретения является повышение достоверности измерения времени задержки импульсов. Поставленная цель достигается тем, что в момент достижения совпадения задержанных импульсов с предыдущими исходными импульсами из2 меряют частоту fi следовании импульсов дополнительно задерживают импульсы на еремя, меньшее величины полупериода следования импульсов частоты fi. уменьшают частоту следования импульсов и в момент соападения задержанных импульсов с импульсами исходной последовательности замеряют величину частоты fj. увеличивают частоту следования импульсов до момента совпадения исходной и только дополнительно задержанной последовательностей, измеряют величину частоты fa, а величину задержки A,t определяют из зависимости, приведенной в описании. Kpove того, способ заключается в формировании и задержке исходной последовательности импульсоп, изменении частоты следования импульсов исходной последовательности, фиксации момента совпадения во времени исходных и задержанных импульсов и определении времени задержки. 2 ил. ел С

i--- ГГ

Щиг1

V

Г. fff

и

1234 At

и

кт,дь

U

ГГГ//А

tt, ui,

U

кТг ДЪ i-dtj

/ f J

J/J

r,--///,K

11

г-/ЙЛ

/ / 2 J J 4 4 Ј/Г -/ Д ff +f t

Фм.г

At,

к+г t

3 t

к-1 к 1 к+t

/ г з

4

- ЛМ1М1П , bit Z r

-/li

/ J / r,/M

г-/ЙЛ