Оптоэлектронное устройство для измерения длительности импульсов

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах измерения параметров электрических и оптических сигналов, устройствах приема и передачи информации, преобразующих устройствах систем контроля и управления.Цель изобретения - повышение точности измерения. 1 ОНа Фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - диаграммы работы устройства,Оптоэлектронное устройство для измерения длительности импульсов 15 содержит элементы 1 задержки, выполненные в виде оптических волоков различной длины, элемент 2 совпадения, фотоприемник 3, дифференцирующую цепь 4, блок 5 вьделения импульса, 2 О счетчик,б импульсов, выходы всех элементов 1 задержки объединены с оптическим входом Фотоприемника 3, выход которого соедийен с входом дифференцирующей цепи 4, выход которой связан с первым входом элемента 2 совпадения и входом блока 5 выделения импульса, выход последнего соединен с вторым входом элемента 2 совпаденйя выход которого связан со счетным вхо- ЗО дом счетчиком 6 импульсов, выход которого является выходом устройства, входы элементов задержки объединены и являются входом устройства, Элементы 1 задержки выполнены в виде онтичес ких волокон различной длины и одинакового сечения и предназначены для пре". образования измеряемого импульса в импульс сложной формы (Фиг.2 к).Входы и выходы элементов задержки 4 О объединены, например, спайкой или в виде стекловолоконной шайбы. Длина волокон отличается на величину, кратную д 1 (ьТ = сопят), вследствие чего времена задержки светового импульса Ь 5 для каждого элемента отличаются на величину, кратную Ь 1 (Ь 1 пропорцио"нально Ь 1).Фотоприемник 3 предназначен для преобразования светового импульса сложной формы в электрический эквивалент, В качестве Фотоприемника может быть использован обычный фотодиод.Дифференцирующая цепь 4 препназначена для Формирования последователь ности импульсов, число которых равно числу "ступеней" сложного импульса, поступающего на вход дифференцирующей цепи. Блок 5 вьделения импульса. предназначен для выделения из последовательности раэнополярных импульсовпервого отрицательного импульса ивыдачи в этот момент сигнала дляостанова счетчика 6. Блок 5 можетбыть выполнен, например, на основепоследовательно соединенных инвертора и триггера с соблюдением необходимой полярности и типа транзистораинвертора.Счетчик б импульсов предназначендля подсчета только положительныхимпульсов, поступающих с выхода элемента совпадения,Устройство работает следующимобразом.В исходном состоянии счетчик 6обнулен, а с выхода блока вьделеиияимпульса на второй вход элементасовпадения подают положительный потенциал. Измеряемый световой импульсв виде коллимированного световогопотока с интенсивностью 1 и длительностью(фиг.2 а) поступает на входвсех элементов 1 задержки,где происходит распределение энергииимпульса между Н оптическими волокнами. Таким образом, в каждом оптическом волокне появляется импульс светас интенсивностью 1/Б.Поскольку длина волокон отличается на величину, кратную Ь 1, передний фронт каждого импульса появляется на входе фотоприемника 3 с интервалом Ьй (фиг.2 а-и),Таким образом, на оптическом входе фотоприемника 3 формируется световой поток сложной формы (фиг,2 к).Фотоприемник 3 преобразует световой импульс в электрический эквивалент и передает его на вход дифференцирующей цепи 4Последняя преобразу-. ет ступени" переднего и заднего фронтов сложного импульса в последовательность положительных к отрицательных импульсов (фиг.2 л), которые поступают на первый вход элемента 2 совпадения и подсчитываются счетчиком 6. При появлении на выходе дифференцирующей цепи 4 первого отрицательного импульса (фиг,2) срабатывает триггер блока выделения импульса, тем самым снимается единичный потенциал со второго схода элемента совпадения и на счетный вход счетчика остальные импульсы, последовательности не поступают. На выходе счетчика сформируется код, соответствующий числу положительныхимпульсов в последовательности до первого отрицательного, что соответствует числу ступеней" в переднем фронте Сложного импульса, Число ступеней в переднем фронте сложного имх пульса соответствует числу п = -ахп (фиг.2 к), а отношение - = в , т.е,фдх атиГф ив , следовательно,= и бС.Число и подсчитывается счетчиком 6, таким образом, код на выходе счетчика 6 соответствует длительности измеряемого импульса Если величина Ь , которая фиксированно задается разностью длин волокон, кратна величине 7, вершина сложного импульса плоская и число и точно соответствует ТЕсли Ь С не кратно с, вершина импульса гребенчата (фиг.2 к) и значение и отличается на величину + от истинного значения. Условием нормального функционирования устройства является И ь Сс, , в этом случае число "ступеней" в переднем фронте сложного импульса соответствует длительности измеряемого импульса.Формула изобретенияОптоэлектронное устройство дляизмерения длительности импульсов,содержащее элементы задержки, элемент совпадения, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью павьппенияточности измерения, в него введеныфотоприемник, дифференцирующая цепь,блок выделения импульса, счетчик импульсов,а элементы задержки выполнены в виде оптических волокон различ ной длины, причем выходы всех элементов задержки объединены и соединены соптическим входом фотоприемника, вьгход которого соединен с входом дифференцирующей цепи, выход которой соеди О нен с первым входом элемента совпадения и с входом блока выделения импульса, выход которого соединен с вторым входом элемента совпадения, выходкоторого соединен со счетным входом 25 счетчика импульсов, выход которогоявляется выходом устройства, входыэлементов задержки объединены и являются входом устройства.