Измеритель временных интервалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 2 19) 01) 94 004 Г 10/ ПИСАНИ БРЕТЕН 19894 ьппени ельюочтижен ня, чт 2-3 р :3 шка чность УР ведет к повьппе а, а в диапазо точости ения измрваы (для малых интвозрастает в 10 р лов цг. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И.ОТКРЫТИИ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССР В 619894, кл. С 04 Р 10/00, 1976.(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЬИ ИНТЕРВАЛОВ (57) Изобретение может быть использовано в аппаратуре акустического каротажа для измерения временных параметров импульсного акустического сигнала при геофизических исследованиях поглощакицих и фильтрующих свойств горных пород, пересекаемых буровой скважиной, и является дополнительным изоретением к авт. св. зобретения является ости изме ения. я н р Дл дос ия целив измеритель временных интерваловвведен управляемый электронный ключ9, Измеритель также содержит управляемые электронные ключи 2 и 3, генератор 4 постоянного тока, запоминающий кондечсатор б, усилитель 7 постоянного тока, формирователь 10 коммутирующих импульсов, генератор 11 пилообразного напряжения, компаратор12, элемент 13 совпадения, Данный измеритель временных интервалов позволяет исключить нестабильность нулево 1 12 К 9Изобретение относится к радиоизмерениям, может быть использовано в аппаратуре акустического каротажа для измерения временных параметров импульсного акустического сигнала при геофизических исследованиях поглощающих и фильтрирующих свойств горных пород, пересекаемых буровой скважиной, и является усовершенствованием изобретения по авт. св. К 619894. 1 ОЦелью изобретения является повышение точности измерений за счет исключения нестабильности нулевого уровня измерителя.Дополнительное введение третьего управляемого электронного ключа, который подключает цепь питания генератора пилообразного напряжения только лишь во время действия на вход измерителя временных интервалов измеряе мых импульсов, дает возможность исключить начальное напряжение последнего, которое влияет на конечный результат измерения и тем самым повышает точность измерения временных ин тервалов.На фиг.1 представлена функциональная схема измерителя", на фиг,2 - временные диаграммы его работы.Измеритель временных интервалов содержит входную шину 1, управляемые электронные ключи 2 и 3, генератор 4 постоянного тока, шину 5 "земля", запоминающий конденсатор К, усилитель 7 постоянного тока, шину 8 питания, третий управляемый электронный ключ 9, формирователь 10 коммутирующих импульсов, генератор 11 пилообразного напряжения, компаратор 12, элемент 13 совпадения и выходную шину 14 измери 40 теля, а генератор 11 пилообразного напряжения содержит резистор 15, усилитель 16 постоянного тока с большимвходным сопротивлением и конденсатором 17 в цепи отрицательной обратной45 связи и управляемый электронный ключ 18. Входная шина 1 измеритсля временных интервалов соединена с управляемым входом первого управляемого элекО тронного ключа 2 и с входом формирователя 10 коммутирующих импульсов, разнополярные выходы генератора 4 постоянного тока соединены через первые входы управляемых электронных ключей 55 2 и 3 с шиной "земля" 5, а выходы последних соединены с входом усилителя 7 постоянного тока с конденсатором 090К в цепи отрицательной обратной связи выход усилителя 7 постоянного тока соединен с выходной .шиной 14 измерителя и с первым входом компаратора12, второй вход которого соединен свыходом генератора 11 пилообразногонапряжения, вход последнего соединенс выходом третьего управляемого электронного ключа 9, вход которого соединен с шиной 8 питания, а управляемый вход соединен с выходом формирователя 10 коммутирующих импульсов ис вторым входом элемента 13 совпадения и входом генератора 11, выходэлемента 13 совпадения соединен с управляемым входом второго управляемогоэлектронного ключа 3.На шину 1 измерителя поступает импульсный поток с импульсами длительностью 7 (фиг.2 а), под воздействиемкоторых срабатывает ключ 2, подсоединеняя генератор 4 постоянного тока навход усилителя 7 постоянного тока сбольшим входным сопротивлением, вцепь отрицательной обратной связи которого включен запоминающий конденсатор К. Последний получает при этомзаряд а = 1 где 1, - ток генератора 4 постоянного тока, а с - длительность информационных импульсов,поступающих на вход измерителя,Образовавшееся на шине 14 измерителя напряжение Ц подается на одиниз входов компаратора 12, а на другойего вход поступают импульсы (фиг.23),формируемые генератором 11 пилообразного напряженияВ связи с тем, что выходное напряжение генератора 11 пилообразного напряжения отличается от линейного закона, а начальное напряжение У(0)0 из-за нестабильного управляемого электронного ключа 18, генератора 11, собранного на резисторе 15 и конденсаторе 17, включенном в цепь отрицательной обратной связи усилителя 16 постоянного тока, то управляемый электронный ключ 18 должен быть быстродействующим, с малым внутренним сопротивлением и с малым падением напряжения в замкнутом состоянии. Механическое реле является медленно действующим, Диодные и транзисторные ключи имеют падение напряжения на открытом р-и-переходе. Открытый полевой транзистор имеет большое внутреннее сопротивление, Поэтому известный генератор пилообразного напряжения иие 1269ет существенное начальное напряжение,обусловленное, либо инерционностью,либо внутренним сопротивлением ключа18. Для устранения этого недостаткагенератора пилообразного напряженияв измеритель временных интерваловвведен дополнительно управляемыйэлектронный ключ 9, который подключает цепь питания к генератору 11 только лишь на время действия коммутиру Оющих импульсов,После окончания действия коммутирующих импульсов резистор 15 нормально отсоединяет от электронного ключа18. В выходной цепи генератора 11 пилообразного напряжения нет источникаэнергии и поэтому начальное напряжение практически равно нулю. Запускающие импульсы одновременно воздействуют на ключи 9 и 18, причем ключ 18 20размыкается, а ключ 9 подсоединяет кконденсатору 17 резистор 15. С момента срабатывания ключей начинаетсявозрастание напряжения на конденсаторе 17. 25 090ц = Т,В (Б), Изменение напряжения на запоминающем конденсаторе 6, вызванное импульсом длительностью ь; , равно.Ьц = С (с 1, - 0, ) - (1,/С) х х(о. -аУ;,),где Б;, - напряжение на запоминающем конденсаторе после действия (д)-го импульса. При начальных условиях . = 0; П(0) = Б выражение для 0; имеет видЮ, = (Ча) Г 1 - (1 - К)+ П (1+К),а 1,где К = --- масштабный коэффициентСизмерителя, с - среднее значение измеряемых временных интервалов. После окончания переходного процесса выхоцное напряжение Г =т,е, линейноа фсвязано с с и ток генератора 4 постоянного тока не поступает на запоминающий конденсатор 6 (генератор тока замкнут ключами 9 и 3), От начальных условий нарастания этого напряжения зависит абсолютное значение и стабильность нуля выходного напряжения измерителя. Поэтому,30 обеспечив на время отсутствие коммутирующих импульсов с выхода формирователя 10, автоматически, независимо от качества входящих в генератор 11 пилообразного напряжения элементов, обеспечивается нулевое начальное на йряжение с выхода последнего и, как следствие, повышенная стабильность нуля и более высокая точность измерения временных интервалов.40В момент превышения напряжения с выхода генератора 11 пилообразного напряжения значения Б (фиг.2 г) компа - ратора 12 формируются импульсы(фиг,2), поступающие на один их входов элемента 13. На другой его вход подаются коммутирующие импульсы(фиг.2 е), длительность которых равна 8 = о У, где а - коэффициент пропорциональности, поступающий на управляющий вход ключа 3, Ключ 3 подсоединяет генератор 4 постоянного тока к запоминающему конденсатору 6 таким образом, что с него снимается заряд Формула изобретения1, Измеритель временных интервалов по авт. св. Р 619894, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены третий управляемый электронный ключ, вход которого подключен к шине питания, управляющий вход - к выходу формирователя коммутирующих импульсов, а выход - к второму входу генератора пилообразного напряжения.2, Измеритель по п,1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что генератор пилообразного напряжения содержит усилитель постоянного тока с включенным в цепь отрицательной обратной связи конденсатором, резистор и ключ, первый выход которого соединен с первым входом генератора пилообразного напряжения, второй вход которого через резистор подключен к входу усилителя постоянного тока и второму входу ключа, выход которого соединен с выходом усилителя постоянного тока и является выходом генератора пилообразного напряжения.1269090 г Соста Техре ель А.Плети.Попович рректорМ и Заказ 6033/ ираж 398 Подписно енного комитета СССР етений и открытий 35, Раушская наб д. ч/5 Н 130 Редактор А.Шандор И Государсделам изо Москва,оизводственно-полигра ичес предприятие, г род, ул, Проектн