Устройство для определения среднего значения интервалов времени

Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсинкСоциалистическиРеспублик 1 943744(22) Заявлено 30.03.79 (21) 2744598/18-24с. присоединением заявки,% С 1 06 Р 15/36 Вводрствиай кеитвт сесе и делам збрвтеиий и отрытА(088.8) Дата опубликования описания 15.07.82(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕГО ЗНАЧЕНИЯ ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ1Изобретение относится к радиоиэмеритепьной технике и может быть использовано дпя различных временных измерений,когда измеряемые интервалы времени являются повторяюшимися,Среди различных измерителей интервалов времени наибольшее распространение поцучили иэмеритепи, работа которыхоснована на методе прямого счета периодической последовательности импульсовот опорного генератора, которыми заполняется измеряемый интервал, Основнымнедостатком этих измеритепей явпяетсяотносительно большая погрешность квантования измеряемой величины, максимальное значение которой известно как единица счета,Уменьшение этой погрешности эа счетувепичения частоты заполняющих импупьсов имеет предел, ограниченный конечным .быстродействием электронных схем.При наличии повторяемости иэмеряе.мых интервалов погрешность квантованияможно сушественно уменьшить простыми техническими средствами эа счет при, менения статистических принципов измерения, которые основаны на преднамеренном введении случайности в иэмеритепьний процесс и последующем усредненииотдельных результатов измерения. Приэтом измеряется среднее значение длительности интервалов времени.Известно устройство дпя измерениясреднего значения повторяющихся временных интервалов., содержащее генераторслучайного . пуассоновского потока импульсов, подключенный ко входу логической схемы, выход которой через первый 15 вентиль подключен к входу счетчика числа благоприятных исходов. Периодическая последовательность измеряемых временных интервалов подается на вход формирующей схемы, выход которой подкпю- Ж чен ко второму входу погической схемы.Второй виход формирующей схемы подкпючеи через второй вентипь ко входу счетчика числа испытаний, выход которогоподкпючен ко входу схемы управпения,943744 следуюшим образом. 3Выходы схемы управления подключены,соответственно к обоим вентилям и ксхеме сброса, выходы которой подключены к счетчику благоприятных исходов исчетчику числа испытаний 11,5Недостатками устройства являютсябольшая случайная компонента погрешности и большая нестабильность интенсивности импульсного потока заполнения,которая вызывает недопустимо высокую 10систематическую погрешность.Наиболее близким по технической сущности является устройство, в которомдля увеличения разрешаюшей способности используются импульсы заполнения,имеюшие фазовую модуляцию по случайному закону, Это устройство содержитгенератор шума, выход которого подключен к первому входу фазового модулятора, генератор, выход которого подключенко второму входу фазового модулятора,выход которого через умножитель частоты соединен с первым входом селектора,второй вход которого является входомустройства; выход селектора через последовательно соединенные счетчик иблок усреднения подключен к входу блокаиндикации 2 .Недостатком устройства является большая случайная погрешность иэ-за преднамеренной шумовой фазовой модуляцииимпульсов заполнения,Цепью изобретения является повышение точности измерения за счет уменьшения случайной погрешности,11 ля достижения .указаннои цепи в уст35ройство, содержашее. генератор шума, генератор, выход которого подключен к первому входу фазового модулятора, выходкоторого через умножитель частоты сое 40динен с первым входом селектора, выходкоторого через последовательно соединенные счетчик и блок усреднения подключенко входу блока индикации, введен блокзапоминания, при этом выход генераторашума подключен к первому входу блока45запоминания, выход которого соединен совторым входом фазового модулятора, второй вход блока запоминания соединенсо вторым входом селектора и являетсявходом устройства,На чертеже изображена функциональная схема устройства для определениясреднего значения интервалов времени.Устройство содержит генератор шума1, генератор 3, выход которого подкшочен к первому входу фазового модулятора 2, Второй вход фазового модуляторасоединен с выходом блока запоминания 9,фпервый вход которого подключен к выходу генератора шума. Выход фазового модулятора через умножитель частоты 4 соединен с первым входом селектора 5.Второй вход селектора соединен со вторым входом блока запоминания 9 и является входом устройства. Выход селектора через последовательно соединенные счетчик 6 и блок усреднения 7 подключен к входу блока .индикации 8.Устройство для определения среднегозначения интервалов времени работает На вход устройства поступает периодическая последовательность импульсов,длительность 6 которых требуется измерить, Эта последовательность импульсов подается на один вход селектора 5. На другой его вход поступает высокочастотный сигнал заполнения, который представляет собой последовательность коротких импульсов с периодомТ . Селекторлоткрывается на время с и на его выходе возникает пачка импульсов, число П которых является случайным и равно либо По, либо По+1, Эти импульсы под считываются счетчиком 6 и результат измерения одного 1 .-го интервала представляется в виде ь = П; Т , РезультатылМотдельных измерений усредняются в блоке усреднения 7 и среднее значение едияичных измерений индицируется блоком индикации 8.Число импульсов П, прошедших через селектор, определяется расположением последовательности импульсов сигнала заполнения относительно. последовательности измеряемых временных интервалов , Случайность в их взаимное расположение вводится посредством шумовой фазовой модуляции сигнала заполнения. Сигнал заполнения формируется следующим образом.Сигнал от опорного кварцевого генератора 3 поступает на фазовый модулятор 2, в котором его фаза подвергается модуляции по случайному закону, Модулирующее напряжение поступает на фазовый модулятор с выхода блока запоминания 9, который осуществляет выборку и запоминание шумового напряжения от генератора шума 1, Выборка осуществляется в моменты времени, когда измеряемые интервалы временипоступают на селектор. Затем в течение времени это напряжение хранится блоком запоминания 9, При этом фаза импульсов сигнала заполнения изменяется случайным образом в промежутках между замеряе-5 9437 мыми интервапами и остается неизменной в течение времени измерения . Промодулированный таким образом сигнал кварцевого генератора 3 поступает на умножитепь частоты 4, который состоит из схемы умножения частоты и схемы формирования короткихимпупьсов, соответствующих однотипным переходам через нупьеДанное устройство выгодно отпичает О ся от известного тем, что шумовая модуляция фазы сигнала эапопнения осуществляется не всегда, а пишь в промежутках между измеряемыми интервалами. Этим устраняется компонента случайной погрешЗ ности, связанная с шумовым набегом фа-. зы сигнала заполнения в течение дпитепьности измеряемого интервапа времени.Формула изобретения20Устройство дпя опредепения среднего значения интервалов времени, содержащее генератор шума, генератор, выход кото 44 брого подключен к первому входу фазового модулятора, выход которого через умножитепь частоты соединен с первымвходом селектора, второй вход которогоявляется входом устройства, выход селектора через поспедоватепьно соединенные счетчик и блок усреднения подключенко входу блока индикации, о т п и ч аю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности в него введен блок запоминания, при этом выход генератора шумаподключен к первому входу бпока запоминания, выход которого соединен совторым входом фазового модулятора, второй вход блока запоминания явпяетсявходом устройства.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетепьство СССРМ 351226, кп. ( 06 С 7/52, опубпик.1972,2. Патент США % 3886451,кп, 324-68, опубпик. 1975 (прототип).Составитель Г. ПарфеновРедактор А. Допинич Техред З.Палий Корректор Г. ОЗаказ 5113/57 Тираж 731 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по депам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 45 филиап ППП Патент", г. Ужгород, уп. Проектная