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

менных интервалов, содержащее блок управления, первый и второй генераторы линейно изменяющегося напряжения, выходы которых соединены с первым и вторым входами элемента ср нения, ключ, первый вход которого соединен с выходом элемента сравнен второй его вход соединен с выходом генератора образцовой частоты, а вы ход ключа подключен соответственно к входам первого генератора линейно изменяющегося напряжения и счетчика импульсов, дополнительно содержит элемент сравнения, элемент выделения разности, счетчик импульсов, ключ, три генератора линейно изменя1садегося напряжения, причем входы первого и второго дополнительных ге нераторов линейно изменяющегося напряжения соединены соответственно с первым и вторым выходами блока упра ления, а их выходы соединены с первым и вторым входами элемента выделения разности, выход которого подключен к первомоу входу дополнитель ного элемента- сравнения, другой вхо которого соединен с выходом третьег дополнительного генератора линейно изменяющегося напряжения, при этом третий вход основного ключа соедине с первым входом дополнительного клю ча, входом второго основного генера тора линейно изменяющегося напряжени и выходом дополнительного элемента сравнения, причем входы третьего дополнительного генератора линейно изменяквдегося .напряжения и дополнительного счетчика импульсов соедине ны между собой и соединены с выходом дополнительного ключа, второй вход которого соединен с третьим выходом блока управления, а третий вход соединен с выходом генератора образ цовой частоты. На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 временные диаграммы, поясняющие работу устройства. Устройство для измерения временных интервалов содержит блок 1 управления, генератоЕхл 2-6 линейно изменяющегося напряжения, элемент 7 выделения разности, элементы 8 и 9 сравнения, ключи 10 и 11, генератор 12 образцовой частоты, счетчики 13 и 14 импульсов, шину 15 входного сигнала, отсчетные устройства 16 и 17, подключенные к выходам счетчиков 13 и 14 соответственно. Временная диаграмма (фиг. 2), пояснягацая основные операции работы устройства,содержит измеряемый време ный интервал 18 на шине 15 входного сигнала,выходные сигналы 19 генерато ра образцовой частоты 12,напряжения 20 и 21 на выходах генераторов линейно изменяющихся напряжений 2 и 3, напряжение 22 на выходе элемента выделения разности 7, напряжение 23 на выходе генератора линейно изменяющегося напряжения 4, выходной сигнал 24 на выходе ключа 10, входные импульсы 25 счетчика 13, выходной сигнал 26 элемента сравнения 8, напряжения 27 и 28 на выходах генераторов 5 и 6, выходной сигнал 29 элемента 9 сравнения, входные импульсы 30 счетчика 14. Работа устройства осуществляется следующим образом. В момент времени t, соответствующий переднему фронту измеряемого интервала TX , запускается генератор линейно изменяющегося напряжения 2, который вырабатывает напряжение -20. Вмомент времени tj задним фронтом импульса 18 с помощью блока управления 1 запускается генератор 3 линейно изменяющегося напряжения, который вырабатывает напряжение 21. Элементом 7 выделения разности напряжений постоянно выделяется разность напряжения 20 и 21. В момент времени t-j по приходу первого счетного импульса после запуска генератора линейно изменяющегося напряжения 3с помощью ключа 10 запускается генератор линейно изменяющегося напряжения 4, вырабатывающий напряжение 23, и на счетчик 13 начинают поступать счетные импульсы с генератора 12 образцовой частоты. В момент времени t4 равенства линейно изменяющегося напряжения 23 и напряжения разности 22, элемент 8 сравнения вырабатывает импульсный сигнал 26, с помощью которого запускается генератор 5 линейно изменяющегося напряжения, на выходе которого образуется напряжение 27, а счетчиком 13 подсчет импульсов прекращается. В мойент времени t5 очередным счетным импулЬсом генератора образцовой частоты 12 с помощью ключа 11 запускается генератор линейно изменяющегося напряжения 6, при этом счетчиком импульсов 14 начинается подс.чет импульсов генератора 12, прошедших через ключ 11. При равенстве линейно изменяющихся напряжений 27 и 28 элемент 9 сравнения вырабатывает сигнал 29, закрывает ключ 11. Подсчет импульсов счетчиков 14 прекращается. На этом цикл измерения заканчивается и если между наклонами линейно изменяющихся напряжений 27 и 28 выполнено определенное соотношение, задаваемое нужным коэффициентом масштабного преобразования, то количество импульсов, зафиксированное счетчиками 13 и 14 и отображаемое на цифровых отсчетных устройствах 15 и 16, будет пропорционально изме.рен-. ному интервалу Тк.

Повьлшение точности измерения в предлагаемом способе достигается за счет введения синхронизации начала следования импульсов генератора образцовой частоты с передним фронтом измеряемого интервала и дополнительном измерении временного интервала, равного погрешности измерения в предыдущем цикле. Ввиду того, что при измерении осуществляется масштабное преобразование части измеряемого временного интервала в предлагаемом устройстве удается снизить время измерения. Повьааение точности измерения обеспечивается также уменьшением влияния нелинейности линейно изменяющихся напряжений, что достигается за счет уменьшения используемой длительности рабочего хода и .величин амплитуд развертывающих напряжений. Кроме того, предлагаемое устройство обладает расширенными функциональными возможностями, так как простыми техническими средствам позволяет запоминать измеряемый интервал и считывать его по команде, а также одновременно синхронизировать с частотой следования мерных импульсов.

Формула изобретения

Устройство для измерения временных инте15валов, содержащее блок управления, первый и второй генераторы линейно изменяющегося напряжения, выходы которых соединены с первым и вторым входами элемента сравнения, ключ, первый вход которого соединен с выходом элемента сравнения, ВТОЕЮЙ его вход соединен с выходом генератора образцовой частоты, а выход ключа подключен соответственно к входам первого генератора линейно изменяющегося напряжения и счетчика

импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и уменьшения времени измерения, оно дополнительно содержит ключ, элемент сравнения, элемент выделения разности, счетчик импульсов , три генератора линейно изменяющегося напряжения, причем входы первого и второго дополнительных генераторов линейно изменяющегося напряжения соединены 10 соответственно с первым и ВТОЕЫМ выходами блока управления, а их выходы соединены с первым и вторам входами элемента выделения разности, выход . которого подключен к первому входу

15 дополнительного элемента сравнения, другой вход которого соединен с выходом третьего дополнительного генератора .линейно изменяющегося напряжения, при этом третий вход основно2Q го ключа соединен с первым входом дополнительного , входом второго основного генератора линейно изменяющегося напряжения и выходом дополнительного элемента сравнения,

25 при этом входы третьего дополнительного генератора линейно изменяющегося напряжения и дополнительного счетчика импульсов объединены между собой и соединены с выходом дополнительного ключа, второй вход кото30рого соединен с третьим выходом блока управления, а третий вход соединен с выходом генератора образцовой

частоты.

Источники информации,

35 принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3013208, кл. G 04 F 10/04, 1961.

2.. Ан.Ф. Архипенко, А.Ф. Архипенко. Оценка эффективности метода кодирования временных интервалов, основанного на расширении интервалов. Труды Новочеркасского политехнического института. Сб. Приборостроени , т. 315, 1975, с. 54.

J

f

/

JTlP