Способ градуировки интерполятора для время-цифрового преобразователя

(71) Институт электроники и втельной техники АН ЛатвССР .(56) Авторское свидетельство СССРВ 469948, кл. 6 04 Р 11/08, 1973.Аульченко В.М. Широкодиапазонныйвремяцифровой.преобразователь ским разрешением. ПТЭ, 1977, В 1,с.79-83,(54) СПОСОБ ГРАДУИРОВКИ ИНТЕРПОЛЯТОРА ДЛЯ ВРЕМЯЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ(57) Изобретение относися к измерительной технике. Может быть использовано для градуировки интерполяторов прецизионных времяцифровых пре-.образователей, измерителей временногоинтервала, электронных хронографови т.д. Целью изобретения являетсяповышение точности градуировки при одновременном упрощении технологии процесса и его аппаратурной реализации, В устройстве для реализации способа источник 1 выполняет операции формирования и сдвига входных тестовых сигналов, интерполятор 2 - операцйи измерения, вычислитель 3 - операции запоминания результатов измерения н вычисления по заданной математической формуле. Согласно способу для достижения поставленной цели при первом измерении входной тестовый сигнал (ВТС) формируют в произвольный момент времени. При каждом последующем ВТС сдвигают относительно предшествующего на величину п 1 + м , Я где и - любое целое число,. - период тактовых импульсов, а- - постоянная величина, удовлетворяющая соотношению фазе Од- /2. Последовательность выполняемых .измерений приводится в описании изобретения. Повышение точности достигается при минимальном числе .ф измерений. 1 з.п.ф-лы. 3 ил. ММИзобретение относится к измерительной технике и может быть исйользовано для градуировки интерполяторов прецизионных времяцифровых преобразователей (измерителей временного интервала, электронных хронографов и т д )Цель изобретения - повышение точности градуировки при одновременном упрощении, а также повышение точности при минимальном числе измерений.На фиг, 1 представлена идеализированная характеристика "вход-выход" интерполятора; на фиг,2 - устройство для реализации способа; на фиг.З- временные диаграммы взаимодействия блоков устройства.Реальная характеристика "вход-выход".интерполятора представляет собой . периодическую ступенчатую функию. Для упрощения ступенчатые участки характеристики .заменены линейными.Устройство для реализации способа включает источник 1 входных тестовых сигналов, градуируеиый интерполятор 2 и вычислитель 3. Источник 1 выполняет операции формирования и сдвига входных тестовых сигналов на постоянную. величину и может быть выполнен в виде высокостабильного опорного генератора, источника временных сдвигов И 1-8, умножителя частоты, формирующего тактовые импульсы путем умножения частоты опорного генератора.Иитерполятор 2 выполняет операции измерения, вычислитель 3 - операции запоминания результатов измерения и вычисления по заданной математической формуле. В качестве вычислителя 3 может быть применена ЭВИ 1 Электроника" 15 Вм,Задачей градуировки является определение величины Й дискрета интерполятора. Для этого в произвольный момент времени С источник 1 формирует первый входной тестовый сигнал (фиг.За). Интерполятор 2 производит измерение временного интервала от момента прихода входного сигнала до последующего тактового импульса (фиг.Зб) и выдает результат измерения в виде кода Н 1 (фиг.Зг), Результат измерения запоминается вычислителем 3. Если источник 1 включен в режиме генерации постоянного периода, .то он сформирует второй тестовый сигнал в момент времени, сдвинутый относительно предшествующего. Если источик 1 и тактовый генератор интерполятора независимы, то величина сдвигасоставит пТ + Ь-, где и = 1, сдиапазон интерполяции, равный периодутактовых сигналов, Ь - постояннаявеличина, неравная нулю и не превы:шающая Т /2 (на фиг. 1 ЬТ =/3). Величина ь определится некратностьюпериода тактовых импульсов и периода 10 источника 1. Если источник 1 высокостабилен, то величина Ь будет постоянна. После формирования второго тестового сигнала проводят второе измерение и его результат Н также запо 15 минают,. Повторяют операции измеренияи запоминания шР/ь раз (на фиг.1ш = 3). В результате получают четыре4значения результатов измерения В01 ф.М, Ю20Как видно из фиг.1, разность ре,зультатов первого и второго измеренийбудет положительна; Разность между результатами второго и третьего измерений также положительна: Ф Ф30 ъ Разность между результатами третьего и четвертого измерений буде отрицательной: Ь = В - В35 1 3 4С другой стороны ь, можно определить через величины Ьс и й; ф ЬЬт,Ф40а Ь, - через величины Ь, д иК; 45 Если учесть постоянство величины Ьс для всех измерений, то из решения уравнений: Фследует Ь, - Ь, = К . Учитывая,имеемФ8020 5 Формула изобретения 3 123Ф ФВместо Ь, можно взять и Ь . Запоминание результатов измерений и вы-числение производятся вычислителем3. При небольших значениях ш операции запоминания и вычисления могут производиться вручную оператором.Типичные величины диапазона интерполяциисоставляют 10 - 2 10 с, величина и для оператора берется равной 10 в . 10, для ЭВИ и составляет . 1 О/ 510 - 10 . Как следует из паспортных данных прецизионных генераторов, расхождение частот их внутренних этолонов и тактовых импульсов интерполятора невелико и величинами составля ет несколько наносекунд, т.е. дПоэтому число испытаний ш приходится брать большим. Число необходимых повторений испытаний резко уменьшается при задании дс =. /2 и составляет3) ш = 2. Задать такую величину Ь можно, используя в качестве генераторавходных тестовых сигналов синтезаторы частоты.Условие абсолютного постоянства 25величины Ы при наличии шумов реаль-.ных источников входных тестовых.сигналов невыполнимо, Имеется в видулпостоянство А .с точки зрения интерполятора, т.е. изменения Ь должныбыть меньше величины Й. Так как ти-Ъ"пичные значения д составляют 10 -10 сФто в качестве источников входных тестовых сигналов необходимо использовать указанные выше высокостабильные 35 приборы.Если изменения Ь. несколько превышают Й, то может наблюдаться разбросзначений ь и Ь . В этом случае точ-. 4ность определения величины Й можно повысить, повторяя процедуру градуировки, и используя известный метод статистического усреднения. 1. Способ градуировки интерполятора для времяцифрового преобразователя, включающий формирование входных тестовых сигналов, моменты формирования которых сдвигают относительно .тактовых импульсов цнтерполятора, йовторение конечное число раз измерений и запоминание их результатов, о т - . , л и ч а ю щ и й с я тем, что, с це-.1 лью повышения точности при одновременном упрощении, при первом измерении входной тестовый сигнал формируют в произвольный момент времени, при каждом последующем измерении входной тестовый сигнал сдвигают относительно предшествующего на величину лТ.Ть, где ь - любое целое число, 1 - период тактовых импульсов, В - постоянная величина, оа " /2, измерения повторяют ш /67 раз и результат градуировки д определяют по формуле где Ь и Ь - любые из положительных и отрицательнъх разностей запомненных результатов смежных измерений.2. Способ по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности при минимальном числе измерений, величину л. задают равной половине периода тактовых импульсов.