Измеритель временных интервалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЮЮЛИСТИЧЕСИИХРЕСПУБЛИК ае ии 1 О О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЦТИ гдфр ОПИСА ИЗОБРЕТЕНидйвъств АВТОРСКОМ 18-21Бюл. 9кин, Н.Йн С.Б. Дий лолите Вашкмин ниче ий ин(088.8)рское свидетель Р 335, кл. 6 04 Р 10/04,2. Богородицкий АМ. Рык ский А.Г. Нониусные аналого преобразователи, И.,фЭнер 1975, с. 40. тво ССС 1975евцифровы ияР(53). 621.317 (56) 1Автб538 ка, генератор импульсов и генераторпилообразного напряжения, выход которого соединен с первым входом элемента сравнения, о т л. и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повыаения точности измерения, в него введен цицеро"аналоговый преобразователь, причемвыход ключа соединен с управляющимвходом генератора пилообразного напряжения и с входом первого счетчика,первый выход которого через циФроаналоговый преобразователь соединен свторым входом элемента сравнения,выход которого через генератор импульсов соединен с входом второго счетчика,а второй выход первого счетчикасоединен с входом ключа.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при построении высокоточных измерительных приборов и устройств.Известно устройство нониусного измерения временного интервала, содержащее основной и нониусный генераторы, дискриминатор, схему пропускания,логическую схему ( 1(.Недостатком известного устройстваявляется невысокая точность измере Ония.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является измеритель длительности интерваловвремени, содержащий интерполяционные 15блоки преобразования, каждый из которых содержит формирователи, основной и нониусный генераторы, первую и вторую схемы сравнения, ключи,генератор стробирующих импульсов, исчетчики старшего и младшего разрядов )2 ).В известном устройстне повышениеточности ведет к соответствующемуувегичению времени преобразования.ик уплотнению устройства.Цель изобретения - повышение точности измерения без увеличения аппаратурных затрат.Поставленная цель достигаетсятем, что в измеритель временных ин-тервалов, соцержащий ключ, два счетчика, генеоатор импульсов и генератор пилообразного напряжения, выходкоторого соединен с первым входомэлемента сравнения, дополнительновведен цифроаналоговый преобразователь, причем выход ключа соединен суправляющим входом геиератора пилообразного напряжения и с входом первого счетчика, первый выход которого 40через цифроаналоговый преобразовательсоединен с вторым входом элементасравнения, выход которого через генератор импульсов соединен с входомвторого счетчика, а второй выход 45первого счетчика соединен с входомключа,На фиг. 1 приведена структурнаясхема предлагаемого устройстна; нафиг. 2 - диаграммы его работы.Измеритель временных, интерваловсодержит ключ 1 (фиг. 1),счетчик 2,генератор 3 имгульсон, счетчик 4,генератор 5 пилообразного напряжения,элемент б сравнения, цифроаналого 55вый преобразователь 7,шину 8 сбросав исходное состояние, шину 9 входного сигнала, выходную шину 10 результата.Устройство работает следующим образом,С приходом сигнала сброса в исходное состояние по шине В ключ 1 (рольключа здесь выполняет, например,Т-триггер), счетчик 2 и счетчик 4 ,5 лриходя т в н уевое состояние С Выхода счетчика 2 на управляющий входключа 1 поступает разрешающий сигнал. С приходом первого импульсаизмеряемого интервала (фиг. 2 О, нав 1 ходе клоча 1 формируется положительный перепад (фиг. 26), по которому запускается генератор 5 пилообразного напряжения (фиг, 22), и кактолько напряжение на его выходе пересечет уровень напряжения, подаваемого с цифроаналогового преобразователя 7 (фиг, 28), элемент б сравнения (компаратор, фиг, 2 д) запускаетгенератор 3 импульсов, импульсы коорого поступают на суммирующий входсчетчика 4 (фиг. 28). Второй импульсизмеряемого интервала переводитключ 1 в исходное состояние. При этомгенератор 5 приводится в исходноесостояние. Элемент б сравнения запрещает работу генератора 3, а содержимое счетчика 2 увеличивается наединицу. Это приводит к изменениюуровня напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя (фиг.24).Изменение этого напряжения приводитк тому, что с приходом импульсовследующего временного интервала запуск генератора 3 будет задержанна интервал времени, равный /М,где С - напряжение, соответствующеемладшему разряду цифроаналоговогопреобразователя 7, а Ч - скоростьизменения выходного напряжения генератора 5. С выходной шины 10 снимается результат измерения,В предлагаемому устройстве точность измерения зависит от угла наклона образующей напряжения генератора 5, С увеличением скорости Ч изменения выходного напряжения генератора 5, что соответствует уменьшениюшага квантования, точность измерениясоответственно увеличивается, Например, если при уоонне порогового напряжения логического элемента, равного 1 В, скорость изменения Ч выходного напряжения генератора 5 составляет, предположим, 10 нс/В, то при10-уронневом преобразовании цифроаналогового преобразователя 7, разрешающая способность оценивается величиной Б 1 нсэ Если же скорость Ч изменения выходного напряжения первого генератора 5 составляет 2 нс/В, то при 10- уровненом преобразовании цифроаналогового преобразователя 7, разрешающая способность устройства составит величину в 0,2 нс, Вместе с тем, увеличением разрядности цифроаналогового преобразователя, разрешающую способность предлагаемого устройства можно значительно повысить, сделан его высокоточным устройством в измерении временных интервалов, при23/5 ак лиал ППП Патентф; г. Ужгород, ул. Проектная, 4 этом точность измерения может бытьвыше, чем у известных измерителейвременных интервалов. Предлагаемое устройство в основном выполнено на дискретных элементах, что позволяет говорить об эфТираж ВНИИПИ Государс по делам изоб 3035, Москва, Ж фективности подобных устройств как при производстве, так и при операциях контроля и настройки.Таким образом, при всей простоте предлагаемого преобразователя, он позволяет измерять временной интервал наносекундного диапазона. 11енноготенийРауш Подписнокомитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/5