Способ измерения интервалов времени Советский патент 1976 года по МПК G04F10/04 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении временных интервалов.

Известны способы измерения интервалов времени между двумя импульсными сигналами, основанные на фиксации временного положения определенных особых точек фронтов импульсов, например на фиксации моментов пересечения сигналами заданных уровней напряжения и последующем измерении интервала времени между зафиксированными моментами 2.

Известен, в частности, способ измерения интервалов времени, ограниченных стандартными импульсами, момент формирования которых определяется на основании фиксации временного положения ряда определенных точек фронтов импульсов, между которыми измеряется интервал времени 1.

Такой способ характеризуется низкой точностью измерения при изменении в больших пределах входного сигнала по форме и амплитуде.

Цель изобретения - повышение точности измерения при изменяющейся форме и амплитуде импульсов.

Для этого по предлагаемому способу измеряют отношение мгновенных значений импульсов в ряде точек его ф,{)онтов, взятых на заданном временном расстоянии друг от друга, сравнивают измеренные величины с заданными, причем заданными могут быть измеренные соотношения одного из импульсов, определяют мерные точки, для которых измеренные величины равны заданным с определенной степенью точности, и формируют стандартные импульсы, временное положение которых соответствует этим мерным точкам.

Измерение по предлагаемому способу проводят в следующей последовательности.

Измеряют соотноиаення мгновенных значений сигнала в ряде точек фронта импульса и измеренные величины сравнивают с требуемыми. При заданном интервале между мерными точками, взятыми на фронте импульса, соотношение мгновенных значений сигнала в этих точках однозначно определяет временное положение фронта импульса, так как характеризует его форму и положения на оси времени.

При равенстве заданных и измеренных величин формируют стандартные импульсы, временное положение которых соответствует временному интервалу между измеряемыми импульсами, и измеряют этот временной интервал.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ измерения; на фиг. 2 - схема реализации блока измерения отношения мгновенных значений сигнала в мерных точках.

Устройство содержит источник сигналов 1, блок 2 измерения отношения мгновенных значений сигнала, блок формирования опорных имнульсов 3, блок управления 4, измеритель временных интервалов 5, бинарный квантователь 6, коммутатор 7, накопители 8, узел останова анализа 9.

Все блоки устройства могут быть реализованы на основе известных узлов на элементах цифровой техники. Блок 2 измерения отношения мгновенных значений сигнала может быть, например, вьшолнеп на основе цифровых накопительных анализаторов смеси «исследуемый сигнал + опорный сигнал ; блок 3 формирования опорных импульсов, определяюш,их временное положение контролируемых точек, реализуется на основе делителей частоты, задаюш,его генератора и дешифратора; блок 4 управления реализуется на элементах цифровой техники в виде логических схем и элементов памяти, например в виде триггеров; блок 5 измерения временного интервала реализуется на основе любого известного измерителя временного интервала.

Измеряемые сигналы поступают из блока 1 на вход блока 2, на вторые входы блока 2 подаются стробирующие сигналы, временное положение которых определяют временное полол ение мерных точек, результаты измерения отношений мгновенных значений сигнала в мерных точках поступают в блок 4 управления и анализа данных, где результаты измерения сравниваются с заданным рядом чисел, и по результатам сравнения вырабатывается унравляюш,ий сигнал на коррекцию временного положения стробируюш,их импульсов, после того как полученные измеренные соотношения совпадут с заданными с требуемой степенью точности, из блока 4 выдается сигнал разрешения на измерение блоком 5 значения временного интервала между стробируюш,ими импульсами, соответствующими одинаковым точкам фронта первого и второго импульсов, ограничиваюш,их временной интервал.

Пример одного из возможных вариантов реализаций блока 2 приведен на фиг. 2.

Здесь поступающая смесь сигнала и шума квантуется бинарным квантователем 6. Квантованные выборки распределяются коммутатором 7 по накопителям 8, число которых определяется числом контрольных мерных точек. При переполнении одного из накопителей

8 узел 9 останова анализа выдает сигнал на прекращение накопления и разрешает блоку 4 анализ полученных в накопителях 8 соотношений по мерным точкам.

Предлагаемый способ может быть использован и при неизвестной форме импульсов, ограничивающей интервал времени. В этом случае измеряют соотношения мгновенных значений в ряде мерных точек фронта для одного из импульсов, ограничивающих интервал времени. В этом случае измеряют соотношения мгновенных значений в ряде мерных точек фронта для одного из имцульсов, органичивающих интервал времени, и измеренные соотношения принимают как заданные для второго импульса, ограничивающего интервал времени. В этом случае исходные требуемые значения соотношений оприорно не известны, они определяются в процессе измерения. Следует подчеркнуть, что чем больше число соотношений мгновенных значений используется для характеристики фронтов импульса, тем более полно задается его форма, поэтому чем более сложная форма импульса может быть правильно опознана и приведена к шкале времени.

Формула изобретения

Способ измерения интервалов времени, ограниченных стандартными импульсами, момент формирования которых определяется на основании фиксации временного положения ряда определенных точке фронтов импульсов, между которыми измеряется интервал времени, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения при изменяющейся форме и амплитуде импульсов, измеряют отношение мгновенных значений импульсов в ряде точке его фронтов, взятых на заданном временном расстоянии друг от друга, сравнивают измеренные величины с заданными, причем заданными могут быть измеренные соотношения одного из импульсов, определяют мерные точки, для которых измеренные величины равны заданным с определенной степенью точности, и формируют стандартные импульсы, временное полол ение которых соответствует этим мерным точкам.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авт. свид. СССР № 429404, М. Кл.2 G 04F 10/04, 02.11.72 (прототип).

2.Митяшов Б. Н., «Определение временного положения импульсов при наличии помех, М., Сов. радио, 1962, стр. 49.

Г

От 5лока 3

71

(риг. 2