Способ измерения временных интервалов Советский патент 1982 года по МПК G04F10/04 

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ

12

Изобретение относится к радиоизмё- рительной технике и может быть использовано при измерении временных интервалов нано- и микросекундного диапазонов.

Известен способ измерения временных интервалов путем стробирования этих интервалов сдвигаемым во времени стробирующим импульсом, формирования сигналов, соответствующих началу tf) и концу t| интервала, подсчета числа импульсов, синхронных со стробирующим и заполняющих интервал 1 .

Наиболее близким к предлагаемому является способ измерения временных интервалов путем стробирования этих интервалов сдвигаемым во времени стробирующим импульсом, фиксации сигHfuiOB, управляющих сдвигом стробирующего-импульса и соответствующих временным координатам моментов совпадения . строе5ирующего импульса с точко1МИ стробируёмнх сигналов, соответствующими уровням отсчета начала t и конца t измеряемого времени интервала, и определения измеренной величины как разности зафиксированных значений координат 2.

Известные способы характеризуются низкой точностью измерения, обусловленной нелинейностью сдвига стробирующего импульса и нестабильностью масштабного коэффициента на диапазоне измерения.

Цель изобретения - повышение точности измерения временных интервалов.

Поставленная цель достигается сог10ласно способу, при котором, генери/руют соответственно зафиксированным координатам tn и t. сигналы с перио-дами + toH Т,, tK + to г а измеряемую величину определяют как раз15ность этих периодов, где to- постоянная величина, определяемая условиями измерения.

На чертеже представлена блок-схема устройства для осуществления предла20гаемого способа.

Устройство содержит стробируемый преобразователь 1 сигналов, формирователь 2 стробирующих импульсов,блок

3сдвига стробирующих импульсов,блок

25

4управления и блок 5 измерения разности периодов.

Импульсный сигнал, содержащий измеряемый временной интервал (напри,мер длительность фронта импульса, за30:| люченного между некоторыми первым и

вторым уровнями отсчета),поступает на измерительный вход устройства н далее на вход стробируемого преобразователя 1 сигналов.

Одновременно с некоторым опережением, определяемым величиной начальной задержки в блоке 3 сдвига строби(Рующих импульсов, на вход синхронизации поступает синхроимпульс, запускающий блок 4 управления, который формирует сигнал управления для блока 3 сдвига стробирующих импульсов. В соответствии с этим сигналом управления производится временной сдвиг поступив шего на вход блока 3 сдвига стробирующих импульсов синхроимпульса.

С выхода блока 3 сдвига стробирующих импульсов запускается формирователь 2 стробирующих импульсов, выдающий нормированный по амплитуде и длительности стробирующий импульс на стробируемый преобразователь 1 сигнала, где производится сравнение мгновенного значения входного сигнала в момент поступления стробирующего импульса с эйдаваемым с блока 4 управления первым уровнем отсчета.

Результат сравнения поступает на анализ в блок 4 управления. По резуль тату анализа вырабатывается сигнал управления временньом сдвигом стробирующего импулвса, обеспечивающий приближение текущей временной координаты стробирующего импульса к искомой координате начала измеряемого временного интервала tn / соответствующей точке пересечения первого уровня отсчета с фронтом импульсного сигнала, содержащего измеряемый интервал.

Поиск координаты t ведется за п тактов, соответствующих п периодам по.вторения синхроимпульсов.

При совпадении текущей временной координаты стробирующего импульса с координатой 1ц(о чем свидетельствует соответствующий сигнал с выхода стробируемого преобразователя 1 сигнала) в блоке 4 управления прерывается режим поиска координаты, фиксируется на этой координате сигнал, управляющий сдвигом стробирующего импульса, а блок 3 сдвига стробирующих импульсов переводится в автоколебательный режим, и в нем генерируется сигнал с периодом +to, где to - задержка в кольце обратной связи блока 3 сдвига стробирующих импульсов в автоколебательном режиме. Этот сигнал поступает на блок 5 измерения ра ности периодов, где измеряется Т , а результат измерения запоминается.

По концу измерения Т„ с блока 5 измерения разности периодов на блок 4 управления поступает сигнал продолжени я измерения. По этому сигналу блок 3 сдвига стробирующих импульсов переводится из автоколебательного режима в режим сдвига стробирующих импульсов, а блок 4 управления - в режим поиска координаты tK , являющейся точкой пересечения входного сигнала с вторым уровнем отсчета, внддаваемым в этом режиме с блока 4 управления .

Поиск t , генерирование и измерение Тц t ц + to производятся аналогично описанному для Далее и блоке 5 измерения разности периодов определяется TK- TH to- Н„+ to) t(t- tn, что и является результатом измерения временного интервала.

Повышение точности измерения временных интервалов обеспечивается исключением составляющих погрешности из-за нелинейности сдвига стробирующих импульсов и нестабильности масштабного коэффициента на диапазоне измерения.

Формула изобретения

Способ измерения временных интервалов путем стробирования этих интервалов сдвигаемым во времени стробирующим импульсом, фиксации сигналов, управляющих сдвигом стробирующего импульса и соответствующих временным координатам моментов совпадения стробирующего импульса с точками стробируемых сигналов, соответствующими уровням отсчета начала t и конца tj( измеряемого временного интервала, и определения измеренной величины как разности зафиксированных значений координат, отличающийся тем что, с целью повышения точности измерения, генерируют соответственно зафиксированным координатам t и t сигналы с периодами Тц tn + toИ Tj,tK+ t{j, а измеряемую величину определяют как разность этих периодов, где tt,- постоянная величина, определяемая условиями измерения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Рябинин Ю.А, Стробоскопическое осциллографирование. М., Советское радио , , с. 228-230.

2,Авторское свидетельство СССР № 536441, кл. G 01 R 19/26, 1975.