Устройство для измерения времени установления переходного процесса

2 мкс с поболее 1 нс. ает 200 мкс. овленителей,дн ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ПИСАНИЕ ИЗО(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕМЕНИ УСТАНОВЛЕНИЯ ПЕРЕХОДНЦЕССА(57) Изобретение относитсясной технике. Может испольдля измерения времени устацифроаналоговых преобразова также длительности перех/ ,"щЕНИЯ" процессов в системах автоматического регулирования, Целью изобретенияявляется повышение точностиизмерения времени установления переходного процесса, Для достижений этойцели в устройство дополнительно введены два генератора 8 и 9 линейноизменяющихся напряжений, компаратор12, элементы ИЛИ 4 и И-НЕ 5 и инвертор 1. Устройство, кроме того, содержит триггер 2, измерительныйблок 3, элементы И 6 и 7, генератор1 О импульсов, счетчик 11 импульсови входные шины 13 и 14. Данное устройство при частоте генератора 101 =1 О МГц позволяет измерять времйустановления порядка 0,2 грешностью квантования неВремя измерения не превыш10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для из-мерения времени установления цифроаналоговых преобразователей, операционных усилителей, а также длительности переходных процессов в систе-, мах автоматического регулирования,Цель изобретения - повышение точности измерения времени установления переходного процесса.На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для измерения времени установления переходного процесса, на фиг2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.Устройство соцержит инвертор 1, триггер 2, компараторный блок 3, элемент ИЛИ 4, элемент И-НЕ. 5, первый 6 и второй 7 элементы И, генераторы 8 и 9 линейно изменяющихся напряжений, генератор 10 импульсов, счетчик 11 импульсов, компаратор 12, первую 13 и вторую 14 входные шины,Вход инвертора 1 соединен с входной шиной 13 устройства и первым входом триггера 2. Входная шина 14 подключена к входу компараторного блока 3. Выход компараторного блока 3 соединен с вторым входом элемента ИЛИ 4, первый вход которого соединен с выходом инвертора 1 и первым входом второго элемента И 7, выход которого соединен с вторым входом триг. гера 2. Прямой выход триггера 2 соединен с первым входом элемента И-НЕ 5 и вторым входом первого элемента И 6, первый вход которого соединен с выходом генератора 10 импульсов, а выход - с входом счетчика 11.Инверсный выход триггера 2 соединен с входом первого генератора 8 линейно изменяющегося напряжения, Второй вход элемента И-НЕ 5 соединен с выходом элемента ИЛИ 4, а выход - с входом второго генератора 9 линейно изменяющегося напряжения.Выходы генераторов 8 и 9 соединены с входами компаратора 12, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И 7. Компараторный блок 3 может быть выполнен, например, в виде двух компараторов, выходы которых через элемент И соединены с выходом компараторного блока, вход которого подключен к первым входам компараторов, вторые входы которых соединены с источниками напряжения верхнего 0и нижнего Ц уровней зоны установившегося значения.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии триггер 2 находится в нулевом состоянии, генератор 8 обнулен напряжением логической единицы с инверсного выхода триггера 2. Злемент И 6 закрыт напряжением логического нуля с прямого выхода триггера 2, а генератор 9 (с,крутизной Ь) обнулен напряжением логической единицы элемента И-НЕ 5, При поступлении на входную шину 13 устройства импульса (фиг,2 а) соответствующего формированию входного воздействия контролируемого объекта (не показан), триггер 2 переключается в единичное состояние (фиг, 2 в), запускается генератор 8 линейно изменяющегося напряжения с крутизной а (фиг, 2 ж). Злемент И 6 открывается, импульсы генератора 10 поступают на вход счетчика 11, Контролируемый переходный процесс (фиг, 26) поступает с шины 14 устройства на компараторный блок 3, в, котором сравнивается с напряжениями О з и 11 (фиг. 2 б), Выходной сигнал блока 3 (фиг. 2 г) через элемент ИЛИ 4 (фиг, 2 д) поступает на вход элемента И-НЕ 5, на второй вход которого поступает напряжение логической единицы с выхода триггера 2 (фиг. 2 в). Генератор 9 запускается при поступлении на его вход напряжения логического нуля с выхода элемента И-НЕ 5 (фиг, 2 е) и обнуляется, когда управляющий сигнал принимает значения логической единицы. Обнуление генератора 9 прекращается после последнего вхождения переходного процесса в зон 1, заданную уровнями О и О, После снятия входного воздействия контролируемого объекта контролируемое напряжение может выйти из заданной зоны (фиг, 26), но обнуления генератора 9 не происходит, так как нулевой потенциал на шине 13 устройства через инвертор 1, элементы ИЛИ 4 и ИНЕ 5 поддерживает нулевой потенциал на входе генератора 9. Формирование кода в счетчике 11 продолжается до тех пор, пока напряжения генератора 8 и 9 не станут равны. Тогда срабатывает компаратор 12 (фиг. 2 з), обнуляющий через элемент И 7 триг1264342 4вания не более 1 нсВремя измерения не превышает 200 мкс,Т а=(Т-Т,) Ь,30 откуда Т = "С =к 1 Ь иуч Ь а уст устгер 2. Сигналами с его выходов закрывается элемент И 6 и обнуляютсягенераторы 8 и 9. Процесс измеренияна этом заканчивается. Соединениешины 13 устройства через инвертор 1с входом элемента И 7 предотвращаетложное окончание измерения в начальный период переходного процесса,когда возможно срабатывание компаратора 12 из-за одновременного запуска генераторов 8 и 9 при контролепереходных процессов с малым временем нарастания, Сигнал компаратора12, снимаемый с выхода элемента И 7,используется для сигнализации окончания измерения. Цийровой код, пропорциональный времени установления переходного процесса, формируется счетчиком 11, 20 который перед каждым циклом измерения обнуляется сигналом с шины начальной установки,1Время измерения Т , в течение 25 которого Формируется код в счетчике 11, можно найти из условия равенства напряжений генераторов 8 и 9: Таким образом, кодированию под 35 вергается временной интервал Т, пропорциональный измеряемому интервалу й.Например, при а/Ь=0,99, 1=100,Предлагаемое устройство.при ча- . стоте генератора 10 1=10 ИГц позволяет измерять время установления0 2-2 мкс с погрешностью кванто- чст формула изобретения Устройство для измерения времени установления переходного процесса, содержащее генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к прямому выходу триггера, а выход соединен с входом счетчика импульсов, второй элемент И и компараторный блок, вход которого соединен с одной из входных шин устройства, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены два генератора линейно изменяющихся напряжений, компаратор, элементы ИЛИ и И-НЕ и инвертор, вход которого соединен с другой входной шиной устройства и первым входом триггера, а выход подключен к первым входам элемента ИЛИ и второго элемента И, выход которого соединен свторым входом триггера, инверсный выход кото; рого соединен с входом первого генератора линейно изменяющегося напряжения, а прямой выход подключен к первому входу элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а выход подключен к входу второго генератора линейно изменяющегося напряжения, выход которого соединен с одним из входов компаратора, другой вход которого подключен к выходу первого генератора линейно изменяющегося напряжения, а выход соединен с вторым входом второго элемента И, причем выход компараторного блока соединен с вторым входом элемента ИЛИ..Сирохман Редакто гар рек Тираж 816 ПодписноеИИПИ Государственного комитета СССРделам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д, 4/5 аказ 5574/ В 113035 оизводственно-полиграФическое п ятие, г. Ужгород, ул, Проек