Способ измерения длительности периодических импульсов Советский патент 1981 года по МПК G04F10/04 

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВ

I

Изобретение относится к изМери-тельной технике, в частности к технике измерения временных интервалов, и может быть использовано для точного измерения длительности коротких периодически повторяихчихся прямоугольных импульсов.

Известен способ измерения временных интервалов с использованием основной последовательности счетных импульсов, формируемой с момента начала временного интервала, и вспомогательной последовательности импуль сов, формируемой с момента окончания интервала с большей частотой следования импульсов l .

Однако точность измерения этим способом в значительной степени ограничивается стабильностью стартстопных генераторов.

.Целью изобретения является повышение точности измерения длительности периодических импульсов.

Указанная цель достигается тем, что вьщеляют импульсы в последовательно идущих пакетах совпадений при сравнении во времени и aIyльcoв, привязанных к началу и концу измеряемых импульсов, с импульсами опорной частоты.

На фиг. I приведет временные диаграммы, поясняющие описываемый способ; на фиг. 2 - структурная

to схема устройства для его реализации.

Устройство содержит формирователи импульсов 1-3, инвертор 4, генератор 5 опорной частоты, элементы И 6 и 7, блоки 8 и 9 селекции.

5

Измерение производят следу1 им образом.

Измеряемые прямоугольные импуль сы длительностью следующие с периодом Тц (фиг. 1,0), постуЯпают на вход формирователя 1 импульсов непосредственно, а на вход формирователя 2 импульсов через инвертор 4, Формирователи 1 и 2 импульсов в моменты перехода поступающих на них импульсов через нулевые положения в положительном направлении формируют прямоугольные импульсы длительностью V , вр менное положение которых соответствует моментам начала и конца измеряемых импульсов (фиг. Ijd ,-бХ То есть на выходах формирующих уст ройств 1 и 2 образуются соответственно стартовая и стоповая последовательности импульсов с перио дом Тц , временной сдвиг между ко торыми равен искомой длительности TTj . Указанные последовательности поступают на первые входы элементов И 6 и 7. На вторые входы последних с генератора 5 опорной частоты, частот которого о близка к частоте f. l/Tj измеряемых импульсов, через формирователь 3 импульсов поступает опорная последовательность прямоугольных импульсов длительностью Г с периодом следования Т /-Ед (фиг. 1,2). Когда длительность t; импульсов стартовой, стоповой и опорной посл довательностей удовлетворяет следующим условиям: , /Ти-То/ о - , TO ; Т -fна выходах элементе И 6 и 7 при сравнении во времени указанных последовательностей образуются периодически следующие пакеты импульсов совпадений (фиг. 10,е). Число импул сов в пакетах прямо пропорционально 7 и обратно пропорционально (Т Выполнение условия (1 ) необходимо для получения на выходах элементов И 6 и 7 пакетов импульсов со падений, а не одиночных импульсов совпадений. Невьшолнение же условия (2} привело бы к постоянному совпадению во времени импульсов последовательности, поступающих на элементы И 6 и 7. Далее пакеты импульсов совпадений с выходов элементов И 6 и 7 поступают на блоки 8 и 9 селекции соот- 55

ветственно, функциональное назначение которых состоит в вьщелении одинаковых по порядку следования i-ых

нием соответствующих импульсов пакетов) ,. реализуемых дискретными эаементами (элементами И и блоками СР.4 (например, первых) импульс-ог в пакетах. Временной интенвал Т (период следования пакетов импульсов совпадении) между -| -ми импульсами пакетов на выходах каждого из элементов И равен -.- I- - 1 -.. 1 - А временной интервал (временной сдвиг между пакетами) между i -ми импульсами пакетов, поступающими с выходов разных элементов И, равен т7- - I-.- - , г /Ти-То1 От -и в данном способе имеет место трансформация фазового сдвига между стартовой и стоповой последовательностями импульсов с соответствующим ему фазовым интервалом, равным временному сдвигу Ты , на низкую частоту частоту IT l/Tj- следования пакетов )с присущей ей умножением фазового интервала. Причем коэф1ициент К умножения фазового интервала равен Тп /Ти-То / т.е., чем ближе значение опорной частоты к значению частоты измеряемых импульсов, тем больше коэффициент К Этот трансформированный фазовый сдвиг измеряют при помощи фазометра (на структурной схеме не показан) , на входы которого подают выход - ные импульсы блоков 8 и 9 селекции, причем шкалу фазометра градуируют в значениях измеряемой длительности импульсов. В описанном способе длительность импульсов измеряют посредством измерения фазового сдвига, трансформировайного на низкую частоту с -помощью опорной частоты, близкой к частоте измеряемых импульсов. Однако указанная трансформация осуществляется совокупностью операций (сравнением во времени последовательностей импульсов и выделелекции), что повышает точность измереник длительности импульсов.

Формула изобретения

Способ измерения длительности периодич ских импульсов, основанный на изменении фазового сдвига, пропорционального измеряемой длительности импульсов, посредством двух непрерывных последовательностей импульсов близких опорных частот, одна из которых сфазирована с началом измеряемых импульсов, а другая - с концом измеряемьпс импульсов, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности, выделяют импульсы в последовательно идущих пакетах совпадений при сравнении во времени импульсов, привязанных к началу и концу измеряемых импульсов, с импульсами опорной частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Фиг.2.