Устройство для измерения повторяющихся временных интервалов

ОПИСАЙИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 351226 Союз Советскиз Социалистических РеспуолииК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельства 11 о Кл. 6 06 д 7/52 6 04 11,08 влено 23.711,1969 ( 1350107/18-24) с присоединением заявк ПриоритетОпубликовано 13. Х.197 Дата опубликования оп Коиитет по делов зооретеии 1 н открытий при Совете Министров СССРУДК 681.325.36(088.8 ОЛЛЕтсцЬ 1 Ко 27 ция 26.1 Х.197 Авторцзобреения В. Г. Стругачрдеиа Ленина электротехнический институени В. И, Ул.Янова (Левица) аявитель енинградск СТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОВТОР)1 К)ЩИХСЯ ВРЕМЕНИЫХ ИНТЕРВАЛОВИзобретение относится к облдсги измсрсии временных интервалов и может быть и:,пользовацо в тех областях тсхцки, где требуется измерять иовторяюицеся игсрвалы времеи, Лпбо друГИС ВСЛ 1 ИЫ КОТорвС ЗОГ)Т боТЬ преобразованы во временной интервал, например в фазовых измерениях, при измерении электрического напряжения, тока, температуры ит.п.Наибольшее распространение для измерения 1 временных интервалов получили устройсгва, основанные ца методе последовательного счета, который состоит в заполнешш измеряемого интервала последовательностью периодически следующих импульсов от эталонного ге нератора и подсчета числа этик импульсов.Известны также устройства, основанные ца, методе статистических испытаний и Примецямые для измерения иовторяющикся временных интервалов, что особенно эффективно при из мерении коротких длительностей. Сущность работы таких устройств состоит в том, что поток измеряемых интервалов с помощью логической схемы совпадения сравнивается во времени с эталонным потоком пе 1 иодически сле д 1 ющих коротких ихп 1 льсов, и измеряется вероятность совпадения импульсов этик двух потоков, которая при определенных условиях прямо пропорциональна величине измеряемого временного интервала, Достоинствами та кик устроиств являются простота, надежность и высокая тоность змсрсц 1.ОЛИГКО и СЛУДС НСПЕРцйдц 1 ССКОГО (ХЗОТИ- ческого) кдрктсрд измеряемого потока к статистическим свойствдм последнего предъявляются определенные требования. Кроме того, лля соз,1 дния ццрокодиаиазоицоГО и точиОГО устройства цеобхг димо конструировать эталонный генератор с большим набором эталонных част 01, ч 10 усложцЯет и улорожает конструкцию последнего,О предлагаемом устройстве в качестве эталонного генератора использован генератор стационарного случайного потокд импульсов, распределенных во времени, по закону Пуассона, а в качестве логическои схемы применена лема для выявления слуаев попадания хотя Оы ОЛц 010 с 11 чайнОГО ихпульса нд изме- ряемыЙ интервал. В качестве 1110 мяи 1 того Гецера 1 ора случайного потока используется цзвестцьй генератор случайных чиселкоторый обычно применяется в техшке связи, телеуправления и т. п. лля создания (имитации) импульсных помех. Применение этого генератора в предлагаемом устройстве в сочетании с упомячутой лоЧ 1 ческой скемОЙ лает рял преп му ществ,3) К характеру 1 ЗмерЯсмОГО потока нс предъявляется шкаких требований. Этот поток может быть хаотическим с произвольным5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 законом распределения, либо периодическим с произвольной частотой.б) Диапазон измеряемых величин прц установленной плотности случайного гнотока прицципгиальцо це ограничен, практически этот диапазон определяется допустимым уровнем погрешности измерения, и как показывает анализ он значительно шире, чем в существующем устройстве.На чертеже изображена функциональная схема устройства для измерения повторяющихся временных интервалов,Генератор случайного потока 1 подключен ко входу логической схемы 2. Выход логической схемы через вентиль 8 подключен к входу счетчика числа благоприятных исходов 4. Поток измеряемых временных интервалов подается на вход форхгирующей схемы 5, выход которой подключен ко второму входу логической схемы 2, Второй выход формирующей схемы 5 подключен через вентиль б ко входу счетчика числа испытаний 7, выход которого подключен ко входу схемы управления 8. Выходы схемы управления подключены, соответственно, к вентилям 8 и б ц к схеме сброса 9, выходы которой подключены к счетчикам 4 и 7,Устройство работает следующим образом.1-1 а вход логической схемы 2 от генератора случайного потока 1 подается стационарный случайный по моментам появления поток коротких импульсов, распределение которого подчсинено закону Пуассона, Поток измеряемых интервалов поступает на вход формирующей схемы 5, которая преобразует указанный измеряемый поток в поток прямоугольных импульсов, длительность которых равна величине измеряемого интервала времени, Этот последний поток с выхода схемы 5,подаегся на второй вход логической схемы, Логическая схема выдает на своем выходе пмпульс в том случае, если за время поступления на один ее вход очередного измеряемого иипульса на другой ее,вход поступит хотя бы один случайный импульс от генератора 1, Иными словами, на выходе схемы 2 не возникает никакого сигнала лишь в том случае, если на очередной измеряемый импульс не попадает ни одного случайного импульса от генератора 1, Таким образом, с выхода схемы 2 снимается поток импульсов также случайный по моментам его появления. Как видим, логическая схема 2 по выполняемой функции принципиально отлична от обычной схемы совпадений (схемы И), примененной, в частности, в устройстве прототипе. В предлагаемом устройстве в качестве логической схемы 2 использована известная схема совпадений на туннельном диоде, параметры которой выбраны таким образом, чтобы она выполняла заданную, указанную выше функцию, Выходной поток импульсов с выхода лопической схемы 2 через вентиль 3 подается на вход счетчика числа благоприятных исходов 4. С выхода формирующей схемы 5 снимаются импульсы, синхронные с импульсами,подаваемыми на вход схемы 2, и подаются через вентиль б ца вход счетчика числа испытаний 7. Счетчик 7 представляет собой счетшк до заданного числа ц, предварительно цанем установленного. Выходной импульс сосчетчика 7 попадает ца вход схемы управления 8, которая управляет вентилями 8 и би схемой сброса 9 сбрасывающей показаниясчетчиков 4 и 7, Вентили 3 и б нормально закрыты, а импульсы с формирующей схемы 5 илогической схемы 2 не поступают на счетчики7 и 4, которые в это время находятся в нулевом состоянии. С началом измерений вентили8 и б открываются сигналами со схемы управлесния 8, и счетчики 4 и 7 регистрируют поступающие на них импульсы. Этот, процесс измерешя продолжается до тех пор, покачегчик7 зарегистрирует гг входных импульсов.После поступления на вход гг-го импульсасчетчик 7 выдает импульс на схему управления 8, которая точас же сипалами со своихвыходов закрывает вентили 8 и 6. В дальнейшем процесс повторяется через интервал, определяемый схемой управления.Таким образом, в результате сизмерителыгого цикла в счетчике числа благоприятных исходов 4 оказывается зафиксированным некоторое число Лг, соответствующее заданномуобщему числу гг измеряемых импульсов, по.данны.х ца вход устройства ц зафиксированных счетчиком числа испытаний 7, ОтношениеюгРи.о, и в теорви вероятностей, называемоеичастотой, приблизительно равно вероятностиинтересующего нас события, то есть вероятности попадания хотя бы одного случайного импульса на измеряемый интервалУп -о,-и --- и -и;.ииТочность приближенного равенства (1) темвыие, чем больше число испытаний и. В данном устройстве число гг выбирается кратнымЛдесяти; благодаря этому операция деления -исводится лцшь,к сдвигу запятой в цифровомдесятичном, показании счетчика 4.Величина измеряемого интервала определяется по формуле," о иТаким образом, предлагаемое устройствопозволяет, получить значительно более широкий диапазон измерения временных интервалов при заданных точности и быстродействиипо сравнению с существующими устройствами,Предмет изобретенияУстройство для измерения повторяющихсявременных интервалов, содержащее генератор случайного потока, логическую, схему, вентили, счетчик числа благоприятных исходов,формирующую схему, схему управления, схему сброса и счетчик числа испытаний, отличагогчееся тем, что, с целью расширения функциоЗо 1 ЛЬ Сос 1 авитель Э, Сечинаедактор Е. Гончар Техред Е, Борисова Корректор А. Васильева Заказ 3205,4 Изд. М 1285 Тиван 406 Подписное11 НИИПИ Комитета по делам изобретений и открытии при Совете Чинистров СССРЛосква, Ж-З 5, Раушская наб., д. 45 ипография, пр. Сапунов н альных ьозмохкностей устройства, выход гене- затора слу зйного потока через логическую схему, первый вентиль, счетчик числа благоприятных Окопов соединен с выходом схемы сбросад 11 у й ьчиход которой через счетч 1 вк ЧИС, НСП 1,1 та 1 й СОЕДИНЕН С ВЫХОДОМ ВтОрОГО вентили, а 1, ьд соединен с первым выходом СХЕМЫ унраВЛе Н 1 я, ВтОрОН ВЫХОД КОтОрОй ПОдклно 1 ен к нерве.му вентилю, а третий в 1.1 ход - ко второму вентилю, друго вхс 1 когорсио подключен к выходу формируюп 1 ей схемы, и Н ХОД СХ .,:И:,ПРаВЛЕННЯ СОЕДИНСН:О СчетЧН кол числа 11 с ны ннЙ Один Вь 1 ход фОрмнрун 1 щеЙ схе 1 ы соединен со входом лоп 1 ческой скеМЫ, а дрГОй ВХОД СОЕДИНЕН СО ВХОДОМ уетройства.