Устройство для измерения длительности временных интервалов

(51) 4 б 04 Г 10 04.т 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 7ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ(57) Изобретение может быть использовано для преобразования временных интервалов (ВИ) в цифровой код. Введение в устройство для измерения длительности ВИ компаратора 5, элемента 6 запрета, генератора 4 линейно-изменяющегося напряжения и преобразователя 3 код - напряжение повышает точность измерения ВИ. 2 ил.Изобретение относится к технике измерения временных интервалов и может быть использовано для преобразования временных интервалОв в цифровой код.Цель изобретения -- повышение точности измерения временных интервалов.На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства.Устройство для измерения длительности временных интервалов содержит последовательно соединенные блок 1 динамической памяти, счетчик 2, преобразователь 3 код - напряжение, последовательно соединенные генератор 4 линейно изменяющегося напряжения, компаратор 5 и элемент 6 запрета.Устройство работает следующим образом.Измеряемый интервал временив виде импульса прямоугольной формы (фиг. 2 а) поступает на вход блока 1 динамической памяти, который, например, может быть выполнен на основе элементов И, ИЛИ, триггера, линии задержки и импульсного усилителя.Блок 1 динамической памяти обеспечивает периодическое многократное воспроизведение измеряемого интервала времени т В каждом цикле воспроизведения импульсом т. запускается генератор 4 линейно изменяющегося напряжения (фиг. 2 б). Счетчик 2 обнуляется входным импульсом и осуществляется подсчет количества циклов воспроизведения, Пропорционально изменению кода в счетцике 2 . изменяется выходное напряжение преобразователя 3 код - напряжение. В моменты равенства выходных напряжений генератора 4 и преобразователя 3 код напряжение компаратор 5 формирует короткие импульсы (фиг. 2 в) которые поступают на элемент 6 запрета. Элемент 6 запрета обеспечивает стирание информации об измеряемом интервале в блокединамической памяти. Элемент 6 запрета работает следуюгцим образом.При наличии на втором входе элемента 6 запрета импульса тх выходные импульсы компаратора 5 не формируют сброса блока 1 динамической памяти, а при отсутствии т. - элемент 6 формирует из очередного импульса компаратора 5 сигнал сброса блока 1 динамической памяти.На фиг. 2 представлены эпюры напряжений свернутых во времени сигналов с блока 1 динамической памяти (фиг. 2 а), с выхода генератора 4 линейно изменяющегося напряжения и набор выходных напряжений преобразователя код - напряжение (фиг. 2 б), свертка сигналов с выхода компаратора 5 (фиг. 2 в) и сигнал с выхода элемента 6 запрета (фиг. 2 г). Период воспроизведения Т мпульсов т блокомдинамической памяти должен удовлетворятьусловиюТ)т у+ Т 011 + ЛТгде т. " - максимальная длительность измеряемых интервалов;Топ - длительность обратного ходалинейно изменяющегося напряжения;10 ЛТ - шаг квантования.Крутизна линейно изменяющегося напряжения и велицина единичного приращения Л выходного напряжения преобразователя 3 код - напряжение выбираются исходя из требуемого шага квантователя дТ. Длительность Т, линейно изменяющегося напряжения должна удовлетворять условиюТ в) Т 1 ) тхлакс.20Рассмотрим работу устроиства в М-ицикл воспроизведения импульса т. До этого цикла импульсы с выхода компаратора 5 совпадали во времени с импульсами т. и элемент 6 запрета был закрыт. С каждым циклом воспроизведения выходной импульс компаратора 5 приближается к заднему фронту импульса тна величину ЛТ,З 0 В х 1-й цикл воспроизведения выходнойимпульс компаратора 5 выходит за пределы тл (фиг. 2 г), т. е. элемент 6 запрета формирует сигнал сброса и осуществляет срыв процесса воспроизведения импульсов тблоком динамицеской памяти. Так как количество циклов воспроизведения подсчитывается счетчиком 2, тот.= МЬТ.Таким образом, предлагаемая схема устройства для измерения длительности временных интервалов позволяет производить 40 измерение с более высокой точностью, практически не зависящей от нестабильности периода воспроизведения измеряемого интервала, причем шаг квантования, который определяет точность измерения, может быть 45 уменьшен до десятых долей наносекунды(п 1)и ЛЦ=5 мВ и крутизне линейно изменяющегося напряжения 1 В/100 нс полуцается шаг кантования 0,5 нс), цто не являетсяя и редело м для предлагаемого устройства и не требует критических режимов работы используемых элементов.Формула изобретенияУстройство для измерения длительностивременных интервалов, содержащее счетчик, блок динамической памяти, вход которого является также входом устройства, отличаюигееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены компаратор, эле1312519 мент запрета, генератор линейно изменяющегося напряжения и преобразователь код - напряжение, вход которого подключен к выходу счетчика, а выход преобразователя код - напряжение соединен с первым входом компаратора, второй вход которого подключен к выходу генератора линейно изменяющегося напряжения, а выход Составитель И.ред И. Вересаж 371ета СССР по де- 35, Раушскае предприятие,ех и ственного коми35, Москва, Жполиграфицеск едактор П. Герепа к аз 1841/45НИИПИ Госуда113Производственно компаратора соединен с первым входом элемента запрета, выход которого соединен с вторым входом блока динамической памяти, выход которого подключен к счетному входу счетчика, входу генератора линейно изменяющегося напряжения и второму входу элемента запрета, а установочный вход счетчика подключен к входу устройства. Козлов Корректор А. Обручар Подписное лам изобретений и откргятийя наб., д. 45г. Ужгород, ул. Проектная, 4