Измеритель временных интервалов

Союз. Советскин,СоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,5(088.8) оо делам нзооретеннй н открытий(72) Авторы изобретения В.А. Гойжевский, Л,Д. Огороднийчук и В,Г. Трилис Киевский ордена Ленина политехнический Институтим. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции(71) Заявитель54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ Изобретение относится к технике измерения длительности временных интервалов и может быть использовано в различных областях измерительной техники, радиотехники, физики и др.Известен измеритель временных ин 5 тервалов, содержащий генератор измеряемых интервалов, соединенные последовательно счетчик, дешифратор и индикатор, элемент И, подключенный одним входом к выходу генератора измеряемых интервалов, другим входом - к выходу генератора счетных импульсов, а выходом - ко входу счетчика 111,15Недостатком известного измерителя является потеря информации о взаимном положении сигнала пСтоп" (конца измеряемого интервала) и счетных импульсов, вследствие чего максимальная методическая погрешность измерений достигает + 0,5 единиц счета, В устройствах без привязки эта погрешность составляет 1 1,0 единицу счета,поскольку такая же информация теряется и в начале измеряемого интервала.Цель изобретения - т 1 овышение точности и разрешающей способности измерений посредством использования информации о расположении относительносчетных импульсов не только сигнала"Старт", но и сигнала "Стоп",Для достижения указанной цели визмерителе, временных интервалов,содержащем генератор измеряемых интервалов, соединенные последовательносчетчик, дешифратор и индикатор, элемент И, подключенный одним входом квыходу генератора измеряемых интервалов, другим входом - к выходу генератора счетных импульсов, а выходом -ко входу счетчика, к выходу генератора измеряемых интервалов и к выходу генератора счетных импульсов подключен соответствующими входами дополнительный элемент И, выход которого соединен с дополнительным суммирующим входом дешифратора,3 84269На фиг. 1 представлена Функциональная схема устройства; на Фиг 2временные диаграммы, поясняющие .работу, устройства,Измеритель временных интервалов5содержит генератор 1 измеряемых интервалов, элемент И 2, генератор 3счетных импульсов, счетчик 4 дешифратор 5, индикатор 6, дополнительныйэлемент И 7.Измеритель работает следующим образом.Генератор 1, элемент И 2, генератор 3, счетчик 4, дешифратор 5 и индикатор 6 Функционируют точно так же, 15как и в известных устройствах, т.е.измеряемый интервал, поступающий сгенератора 1 на элемент И .2, заполняется счетными импульсами генератора 3,число этих импульсов подсчитывается 20счетчиком 4, преобразуется в удобнуюдля отсчета форму дешифратором 5 и,если на дополнительный вход дешифратора не поступают никакие сигналы,подается на индикатор 6, Для уяснения роли элемента И 7 следует рассмотреть сначала режим работы с привязкой,Привязка осуществлена так же, каки в известном устройстве, с той разницей, что здесь середина первогосчетного импульса, проходящего насчетчик, отстоит от сигналаСтартровно на 1,0 период счетных импульсов (фиг. 2), Будем считать все скачки напряжений прямоугольными а форму счетныхимпульсов - меандром (результат тот же при любой другой Фор 25 Заданнаявеличина Т 6,0 - 6,25 6,25 - 6,75 6, 75 - 7,0 Показанияиндикатора 6,0 6 + 0,5 =6,5 тервала элемент И 7 реагирует на им. - пульснСтарт" так же и при тех же условиях, что и на импульс 1 Стоп" так,. что в зависимости от расположения счетных импульсов относительно момен тов "Старт" и "Стоп на дешифратор могут поступать две поправки по +0.,5 либо только одна (от сигнала "Старт" или "Стоп" ) либо ни одной, Путем айа-.1лиза возможных вариантов взаимного расположения всех сигналов нетрудно убедиться, что методическая погрешЭти же соотношения повторяются периодически и при всех других значениях Т, Таким образом, методическая погрешность, определяемая как разность между измеряемой величиной и показаниями индикатора, всегда заключена в пределах -0,25 счетного периода, т.ев два раза меньше соответствующей погрешности известного устройстваа,При измерениях без привязки счетных импульсов к началу временного ин 3ме счетных импульсов, например син, соидальной, при условии,. что их реаль-, - ная скважность равна 2, т.е. время их воздействия на пороговые схемы составляет полпериода), В примерной ситуации (фиг. 2) в течение изб ряемого интервала на счетчик проис дит шесть импульсов, это число и пер едается в дешифратор Элемент 4 работает таким образом, что при к;и= дании импульса "Стоп" в промежуток между счетными импульсами (отрицательный полупериод) на его выходе появляется импульс, который поступает на дополнительный (суммирующий вход дешифратора и вызывает поправ-. ку +0,5 младшего разряда результата счета. Если же импульс "Стоп" совпадает со счетным импульсом (положительным полупериодом), то элемент И не срабатывает и никакая поправка не вводится. На импульс "Старт" в режи ме привязки элемент И также не реагирует. Таким образом, в данной ситуации индикатор покажет "6,5", что соответствует истинному значению Т в единицах счетных периодов этот результат не изменится если изме ряемая величина будет изменяться в пределах - 0,25 периода счетных им-.пульсов, чем обусловливается погрешность.Для оценки методической погреш: ности измерений проще всего прове" рить показания измерителя, задавая все возможные значения Т в предела", одного периода (по Фиг, 2 - от 6 до 7 периода)(прототип) аказ 5095/55 Тираж 457 Подписи Н тент", г. Ужгород, ул. Проектна Филиал ППП 5 84269ность измерений в этом режиме заключена в пределах +0,5 единицы счета,т,е. также вдвое меньше, чем у известных измерителей без привязки.Предлагаемый измеритель сохраняетсвои преимущества и при измерениине по одному, а по пачке интерваловТ, при этом дешифратор учитывает поправки от каждого интервала, а результат счета вводится в него от счетчика только по окончании пачки, Достоинства предлагаемого измерителя особенно существенны тогда, когда известные пути повышения точности и разрешающей способности исчерпаны, повышение частоты счетных импульсов ограничено возможностями элементной базы.а применение косинусных методов неприемлемо либо по причине громоздкости и сложности, либо потому, что оно 20исключает работу в реальном масштабевремени В этих предельных условияхвыигрыш по точности является серьезным преимуществом,Полезным эффектом предлагаемого 25изобретения является, таким образом,уменьшение вдвое методической погрешности измерений при сохранении быстродействия и незначительном усложнении аппаратуры. 30 6 Формула изобретенияИзмеритель временных интервалов,содержащий генератор измеряемых интервалов, соединенные последовательно счетчик, дешифратор и индикатор,элемент И, подключенный одним входомк выходу генератора измеряемых интервалов, другим входом - к выходу генератора счетных импульсов, а выходом -ко входу счетчика, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и разрешающей способности измерений, между выходами генератора измеряемых интервалов и генератора счетных импульсов подключен соответствующими входами дополнительныйэлемент И, выход которого соединенс дополнительным суммирующим входомдешифр ат ор а,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе