Измеритель временных интервалов

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическикРеспублик(5 )М. Кл.04 Р 10/04 Гвсударстеевпье квиктет по аешк кэебре 1 енкй и втеритмй(53) УДК 681. .325.3 (088.8) Дата опубликования опнсання 28.02,83 В, В. Данилевич, Е, В, Новиков, А, Ф, Чернявскийи В. А. ЧудовскийБелорусский ордена Трудового Краси го Знамени , ,":; /государственный университет им, В, И. Ленина,и Научно-исследовательский институт пр ых- .,физических проблем им, А. И, Севченко) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ т О льсов,ыходом Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано в зкспериментальной физике, радиолокации, лазерной дальнометрии.Известен измеритель одиночных временных интервалов, содержащий рециркулятор, входной формирователь, линию задержки, схему выделения бинарного сигнала, дифференцирующие цепи и блокуправления (.1.Это устройство характеризуется низкой 1 О точностью измерений из-за погрешности хранения и корреляции потоков сигналов динамической памяти с сигналами опорного генератора и погрешности хранения динамической памяти (связанной с нестабильностью частоты циркулирующих сигналов).Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является измери 2 тель однократных интервалов времени, содержащий генератор опорной частоты, первый и второй генераторы ударного возбуждения, первые входы которых яв 2ляются входами устройства первый счетчик, второй счетчик и схему совпадения С-ЭОднако такой измеритель временныхинтервалов обладае низкой точностьюизмерения из-за значительной величиныдискретности квантования измеряемоговременного интервала и ограниченногозначения разрешающего времени применяемой схемы совпадений.Иель изобретения -повышение точности измерений,Поставленная цель достигается тем,что в измеритель временных интервалов,содержащий генератор опорной частоты,выход которого подключен к первомувходу селектора импульсов, первый ивторой генераторы ударного возбуждения,первые входы которых подключены кшинам старт- и стоп-импульсов соотвественно, первый счетчик, вход которогоподключен к выходу селектора импувход второго счетчика соединен с ввторого генератора ударного возбуждения;001генератора 4 ударного возбуждения осуществляется занесение текущих значений кода М; счетчика 10 через блок 11 счиотывания в запоминающее устройство 13. С целью устранения сбоя из-см триггер- ного шума счетчика 10 сигналы считывания, поступающие с генератора 4, предварительно синхронизируются блоком 8 синхронизации к импульсам, поступаю-, щим на вход счетчика 10. Сигнал "Стоп измеряемого интервала времени поступает на шину 2 (фиг. 2 б) и запускает гене-. ратор 5 ударного возбуждения частотой 1/Т (фиг. 2 г), по сигналам которого с помошью блока 9 синхронизации и блока 12 считывания осуществляется занесение текущих значений кода Й; счетчика )10 в запоминающее устоойство 13. Остановка генераторов 4 и 5 ударного возбуждения и выключение селектора 7 импульсов осуществляется сигналом переполнения, который формируется при поступлении на вход счетчика 6 и импульсов генератора 5, Число и определяет степень усреднения результата йзмерения и устанавливается из условия последовательного смешения с шагом (Т -Т ) на весь период Т зафиксированного геонераторами 4 и 5 измеряемого интервала времени 1 относительно сигналов генератора 3 опорной частотыттз-тоЗапоминающее устройство 13 фиксирует и первых значений кодов И; и и значений кодов М с помощью которых арифметический блок 14 по формуле 3 1001введены два блока синхронизации, дваблока считывания, запоминакицее устройство и арифметический блок, причем второйвход селектора импульсов соединен с первым входом первого генератора ударного,возбуждения,третий вход селектора импульсов соединен с выходом второго счетчикаи вторыми входами обоих генераторовударного возбуждения, а выход подключенк первым входам двух блоков синхронизации, второй вход первого блока синхронизации подключен к выходу первого генератора ударного возбуждения, а его выход к первому входу первого блока считывания, второй вход второго блока синхронизации подключен к выходу второгогенератора ударного возбуждения, а еговыход соединен с первым входом второго блока считывания, выход первогосчетчцка подключен к вторым, входам пер- Зйвого и второго блоков считывания, выходы которых подключены соответственнок первому и второму входам запоминающего устройства, выход которого соединенс входом арифметического блока,25Такое построение измерителя позволяет увеличить точность за счет усреднениярезультата измерения одиночного временного интервала по ряду частных измерений, осуществляемых при последовательном равномерном сдвиге зафиксированного измеряемого интервала относительноимпульсов опорного генератора.На фиг. 1 приведена структурнаясхема измерителя временных интервалов;на фиг. 2 - временная диаграмма, пояс-.35няющая принцип его работы.Измеритель содержит шины 1 и 2старт- и стоп-импульсов соответственно,генератор Э опорной частоты, генерато 49ры 4 и 5 ударного возбуждения, счетчик6, селектор 7 импульсов, блоки 8 и 9синхронизации, счетчик 10, блоки 11 и12 считывания, запоминающее устройство 13, арифметический блок 14.Измеритель работает следующим об 45разом.Сигнал Старт измеряемого интервала времени т, поступает на шину 1(фиг, 2 с) и включает селектор 7 импульсов непрерывно работающего генера Огора 3 опорной частоты (фиг. 2 Э), свыхода которого начинают поступать навход счетчика 10 импульсы с периодомследования Т . Одновременно сигналфСтартф запускает генератор 4 ударного 55возбуждения, формирующий последовательность импульсов с периодом Т 3,где Т 3Т(фиг, 2 Ь). По сигналам находит результат измерения временного интервала.С целью устранения составляющей погрешности измерения, возникающей иза неидентичности старт- и стоп-каналов измерителя, устройство позволяет осуществлять калибровочное измерение нулевого интервала времени с дальнейщим учетом его значения при определении результатов измерений временных интервалов в арифметическом блоке 14.Предлагаемое устройство дает воэ.можность повысить точность измерения, что выгодно отличает его от известного. В настоящем измерителе отсутствуют составляющие погрешности, обусловленные фазовым сдвигом, свойственным нониусным методам. В то же время погрешность дискретизации уменьшена в й разпо сравнению со счетно-импульсным методом. 3 формула изобретения Измеритель временных интервалов, О содержащий генератор опорной частоты, выход которого подключен к первому вход селектора импульсов, первый и второй генераторы ударного возбуждения, первые входы которых подключены к шинам старт- и стоп-импульсов соответственно, первый счетчик, вход которого подключен к выходу селектора импульсов, вход второго счетчика соединен с выходом второго генератора ударного возбуждения, о т - 26 л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены два блока синхронизации, два блока считывания, запоминающее устрой- . ство и арифметический блок, причем 25 второй вход селектора импульсов соединен с первым входом первого генератора 1001001 4ударного возбуждения, третий вход селектора импульсов соединен с выходом в"орого счетчика и вторыми входами обоихгенераторов ударного возбуждения, а вы .ход подключен к первым входам двухблоков синхронизации, второй вход первого блока синхронизации подключен к выходу первого генератора ударного возбуждения, а его выход - к первому входупервого блока считывания, второй входвторого блока синхронизации подключенк выходу второго генератора ударного возбуждения, а его выход соединен с первым входом второго блока считывания,выход первого счетчика подключен к вторым входам первого и второго блоковсчитывания, выходы которых подключенысоответственно К первому и второмувходам запоминающего устройства, выходкоторого соединен с входом арифметического блока.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР508775, кл. Й 04 Р 10/04, 1973.2. Авторское свидетельство СССР456250, кл. С, 04 Р 10/04, 1972.Составитель Плетневактор Е. Папп Техред О,Непе Корректор М. з 1386/5 Т 1ВНИИПИи113035 ираж 409 ПодписноеГосударственного комитета СССРделам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д.