[go: up one dir, main page]

RU221233U1 - PULSE DURATION METER - Google Patents

PULSE DURATION METER Download PDF

Info

Publication number
RU221233U1
RU221233U1 RU2023119899U RU2023119899U RU221233U1 RU 221233 U1 RU221233 U1 RU 221233U1 RU 2023119899 U RU2023119899 U RU 2023119899U RU 2023119899 U RU2023119899 U RU 2023119899U RU 221233 U1 RU221233 U1 RU 221233U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pulse
pulses
duration
reset pulse
relay
Prior art date
Application number
RU2023119899U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Николаевич Темников
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ")
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ") filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ")
Application granted granted Critical
Publication of RU221233U1 publication Critical patent/RU221233U1/en

Links

Abstract

Полезная модель относится к измерительной технике, а именно к измерению длительности коротких электрических импульсов напряжения, следующих через интервалы, длительность которых значительно больше длительности самих импульсов. Технический результат, достигаемый решением, заключается в упрощении определения длительности серии импульсов. Указанный технический результат достигается благодаря тому, что разработан измеритель длительности импульсов, содержащий корпус со входами для подключения источника импульсов, вольтметр с цифровым дисплеем, выполненный с возможностью отображать напряжение на конденсаторе, отличающийся тем, что корпус содержит электронную схему, включающую в себя интегрирующую цепь из резистора и конденсатора, выполненную с возможность заряжаться при поступлении импульсов от источника импульсов, формирователь задержки импульса сброса, электрически соединенный с формирователем импульса сброса, выполненный с возможностью при поступлении импульсов от источника импульсов запускать формирователь импульса сброса через предварительно заданное время, меньшее, чем длительность времени между импульсами источника импульсов, формирователь импульса сброса, электрически соединенный с реле, выполненный с возможностью направлять импульс сброса на реле, реле, выполненное с возможностью при получении импульса сброса разряжать интегрирующую цепь. The utility model relates to measuring technology, namely to measuring the duration of short electrical voltage pulses following at intervals whose duration is significantly longer than the duration of the pulses themselves. The technical result achieved by the solution is to simplify the determination of the duration of a series of pulses. The specified technical result is achieved due to the fact that a pulse duration meter has been developed, containing a housing with inputs for connecting a pulse source, a voltmeter with a digital display, configured to display the voltage on the capacitor, characterized in that the housing contains an electronic circuit that includes an integrating circuit from a resistor and a capacitor, configured to be charged upon receipt of pulses from the pulse source, a reset pulse delay driver electrically connected to the reset pulse driver, configured to, upon receipt of pulses from the pulse source, trigger the reset pulse driver after a predetermined time less than the duration of time between the pulses of the pulse source, a reset pulse driver electrically connected to the relay, configured to direct the reset pulse to the relay, the relay configured to discharge the integrating circuit upon receipt of the reset pulse.

Description

Область техники, к которой относится полезная модельField of technology to which the utility model relates

Полезная модель относится к измерительной технике, а именно к измерению длительности коротких (около 100 мкс) электрических импульсов напряжения, следующих через интервалы, длительность которых (около 1 с) значительно больше длительности самих импульсов.The utility model relates to measuring technology, namely to measuring the duration of short (about 100 μs) electrical voltage pulses following at intervals whose duration (about 1 s) is significantly longer than the duration of the pulses themselves.

Полезная модель, в первую очередь, предназначена для измерения длительности импульсов напряжения, возникающих в ходе выполнения лабораторных работ, посвященных исследованию процесса соударения упругих металлических шаров, подвешенных на электропроводящих подвесах, включенных в электрическую цепь.The utility model is primarily intended for measuring the duration of voltage pulses arising during laboratory work devoted to the study of the process of collision of elastic metal balls suspended on electrically conductive suspensions connected to an electrical circuit.

Уровень техникиState of the art

Известны промышленные цифровые устройства, специально предназначенные для измерения длительности электрических импульсов при выполнении лабораторных работ и имеющие соответствующие гнезда для подключения к экспериментальной установке (см., например, https://www.учeбнaятexникa.рф/wps/cifrovoj-izmeritel-vremennyx-intervalov-fm-11-1/).There are industrial digital devices specifically designed for measuring the duration of electrical pulses when performing laboratory work and having appropriate sockets for connecting to an experimental setup (see, for example, https://www.uchebnayatekhnika.rf/wps/cifrovoj-izmeritel-vremennyx-intervalov -fm-11-1/).

Основной недостаток специализированных промышленных приборов - высокая сложность и стоимость. Другими недостатками известных устройств являются ограниченная функциональность и неудовлетворительные эргономические характеристики.The main disadvantage of specialized industrial devices is their high complexity and cost. Other disadvantages of the known devices are limited functionality and unsatisfactory ergonomic characteristics.

С помощью таких приборов возможно измерение длительности только одного импульса (то есть длительности только одного столкновения шаров). Для повторения измерения необходимо нажать на кнопку «Сброс», находящуюся на лицевой панели прибора, однако перед этим следует записать результат предыдущего измерения в лабораторную тетрадь.Using such instruments, it is possible to measure the duration of only one pulse (that is, the duration of only one collision of balls). To repeat the measurement, you must click on the “Reset” button located on the front panel of the device, but before that you must write down the result of the previous measurement in your laboratory notebook.

Интервал между повторными соударениями равен половине периода колебаний шаров, который зависит от длины подвеса. Длина подвеса обычно составляет 0,5 - 0,8 м, при этом период колебаний варьируется в пределах 1,4 - 1,8 с. За 0,7 - 0,9 с можно успеть записать результат измерения, но выполнить несколько разнотипных действий с объектами, расположенными в разных зонах внимания (считывание результата измерения с цифрового табло, запись результата в тетради, нажатие кнопки на панели прибора) невозможно. Ситуацию не спасает и широко используемый в настоящее время способ фиксации показаний приборов - видеозапись на камеру смартфона, так как одновременное ведение видеозаписи и периодическое нажатие на кнопку «Сброс» весьма затруднительно.The interval between repeated collisions is equal to half the period of oscillation of the balls, which depends on the length of the suspension. The suspension length is usually 0.5 - 0.8 m, with the oscillation period varying between 1.4 - 1.8 s. In 0.7 - 0.9 s you can have time to record the measurement result, but it is impossible to perform several different types of actions with objects located in different zones of attention (reading the measurement result from a digital display, writing the result in a notebook, pressing a button on the instrument panel). The situation is not helped by the currently widely used method of recording instrument readings - video recording on a smartphone camera, since simultaneous video recording and periodically pressing the “Reset” button is very difficult.

Известно выбранное в качестве прототипа устройство (Механика и термодинамика: методические указания к вводному занятию и к лабораторным работам №0-6 по физике / Новосиб. гос.техн. ун-т; [сост.: А.В. Баранов и др.]. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2004. - 69 с. URL: http://elibrary.nstu.ru/source?bib_id=vt1s000042968) для измерения длительности импульсов, возникающих при соударении шаров, основанное на процессе разряда предварительно заряженного конденсатора и включающее источник напряжения с выключателем питания, переключатель, конденсатор с известной электроемкостью С, резистор с известным сопротивлением R и цифровой вольтметр с высоким входным сопротивлением, регистрирующий напряжение на конденсаторе. В исходном состоянии конденсатор заряжен до напряжения источника U0. Перед началом измерений с помощью переключателя конденсатор отключают от источника. При соударении шаров замыкается электрическая цепь, конденсатор начинает разряжаться через резистор и напряжение на конденсаторе уменьшается до значения U. После окончания импульса это напряжение в течение некоторого времени остается неизменным (разряд конденсатора через вольтметр с большим сопротивлением происходит довольно медленно) и отображается на цифровом индикаторе вольтметра. Используя значения U0, U, R и С, рассчитывается длительность импульса.The device chosen as a prototype is known (Mechanics and thermodynamics: methodological instructions for the introductory lesson and laboratory work No. 0-6 in physics / Novosibirsk State Technical University; [compiled by: A.V. Baranov and others] - Novosibirsk: NSTU Publishing House, 2004. - 69 pp. URL: http://elibrary.nstu.ru/source?bib_id=vt1s000042968) to measure the duration of pulses arising from the collision of balls, based on the process of discharging a pre-charged capacitor and including a voltage source with a power switch, a switch, a capacitor with a known electrical capacity C, a resistor with a known resistance R and a digital voltmeter with a high input impedance that records the voltage across the capacitor. In the initial state, the capacitor is charged to the source voltage U0. Before starting measurements using a switch, the capacitor is disconnected from the source. When the balls collide, the electrical circuit is closed, the capacitor begins to discharge through the resistor and the voltage on the capacitor decreases to the value U. After the end of the pulse, this voltage remains unchanged for some time (the discharge of the capacitor through a voltmeter with high resistance occurs quite slowly) and is displayed on the digital indicator of the voltmeter . Using the values of U0, U, R and C, the pulse duration is calculated.

Преимуществами устройства, построенного на основе процесса разряда конденсатора, как учебного прибора, являются низкая стоимость, простота конструкции, понятный учащимся принцип действия, а также возможность иллюстрации нового для учащихся косвенного метода измерения времени путем преобразования интервала времени в напряжение, что расширяет кругозор учащихся и их представление о возможностях применения знакомого им прибора - конденсатора, что способствует накоплению эвристического потенциала мышления учащихся.The advantages of a device built on the basis of the capacitor discharge process as an educational device are low cost, simplicity of design, a principle of operation that is understandable to students, as well as the ability to illustrate a new indirect method for measuring time for students by converting a time interval into voltage, which broadens the horizons of students and their an idea of the possibilities of using a device familiar to them - a capacitor, which contributes to the accumulation of the heuristic potential of students' thinking.

С помощью данного устройства остается невозможным выполнение измерений длительности импульсов, следующих друг за другом при повторных соударениях шаров, так как перед каждым измерением необходимо производить несколько действий (считать с цифрового табло вольтметра и записать в тетрадь результат предыдущего измерения и затем, изменяя положение переключателя, подключить конденсатор к источнику и вновь отключить его. Длительность всех этих разнотипных действий с объектами, расположенными в разных зонах внимания, превышает длительность интервала между импульсами.Using this device, it remains impossible to measure the duration of pulses that follow each other during repeated collisions of the balls, since before each measurement it is necessary to perform several actions (read from the digital display of the voltmeter and write down the result of the previous measurement in a notebook and then, changing the position of the switch, connect capacitor to the source and turn it off again.The duration of all these different types of actions with objects located in different zones of attention exceeds the duration of the interval between impulses.

К недостаткам данного устройства также следует отнести обратную зависимость между длительностью импульса и показаниями цифрового вольтметра (с увеличением времени разряда конденсатора напряжение на нем уменьшается), что требует дополнительных объяснений и приводит к необходимости расчетов длительности импульсов по формуле.The disadvantages of this device also include the inverse relationship between the pulse duration and the readings of the digital voltmeter (as the capacitor discharge time increases, the voltage across it decreases), which requires additional explanation and leads to the need to calculate the pulse duration using the formula.

Раскрытие полезной моделиDisclosure of utility model

В одном аспекте полезной модели раскрыт измеритель длительности импульсов, содержащий:In one aspect of the utility model, a pulse duration meter is disclosed, comprising:

- корпус со входами для подключения источника импульсов;- housing with inputs for connecting a pulse source;

- вольтметр с цифровым дисплеем, выполненный с возможностью отображать напряжение на конденсаторе,- a voltmeter with a digital display, capable of displaying the voltage on the capacitor,

отличающийся тем, чтоcharacterized in that

корпус содержит электронную схему, включающую в себяthe housing contains an electronic circuit including

- интегрирующую цепь из резистора и конденсатора, выполненную с возможность заряжаться при поступлении импульсов от источника импульсов,- an integrating circuit of a resistor and a capacitor, designed to be charged when pulses are received from a pulse source,

- формирователь задержки импульса сброса, электрически соединенный с формирователем импульса сброса, выполненный с возможностью при поступлении импульсов от источника импульсов запускать формирователь импульса сброса через предварительно заданное время меньшее чем длительность времени между импульсами источника импульсов,- a reset pulse delay driver, electrically connected to the reset pulse driver, configured to, upon receipt of pulses from the pulse source, start the reset pulse driver after a predetermined time less than the duration of time between pulses of the pulse source,

- формирователь импульса сброса, электрически соединенный с реле, выполненный с возможностью направлять импульс сброса на реле,- a reset pulse driver electrically connected to the relay, configured to direct the reset pulse to the relay,

- реле, выполненное с возможностью при получении импульса сброса разряжать интегрирующую цепь.- a relay configured to discharge the integrating circuit upon receiving a reset pulse.

В дополнительных аспектах раскрыто, что источником импульсов служат соударяющиеся металлические шары на электропроводных подвесах; содержится переключатель измерения одиночного импульса и последовательности импульсов; обеспечена возможность отображать на вольтметре числовые значения, соответствующие времени соударения шаров в заданном диапазоне длительностей импульсов.In additional aspects, it is disclosed that the source of the pulses is colliding metal balls on electrically conductive suspensions; contains a switch for measuring a single pulse and a sequence of pulses; It is possible to display on the voltmeter numerical values corresponding to the time of impact of the balls in a given range of pulse durations.

Основной задачей заявленного решения является создание простого и удобного для эксплуатации прибора для измерения параметров (длительности) отдельных импульсов в серии импульсов.The main objective of the claimed solution is to create a simple and easy-to-use device for measuring the parameters (duration) of individual pulses in a series of pulses.

Технический результат, достигаемый решением, заключается в упрощении определения длительности отдельных импульсов в серии импульсов.The technical result achieved by the solution is to simplify the determination of the duration of individual pulses in a series of pulses.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство, содержащее источник напряжения с выключателем питания, конденсатор, резистор, цифровой вольтметр с большим входным сопротивлением и контактные гнезда для подключения к экспериментальной установке, содержит также формирователь задержки импульса сброса, формирователь импульса сброса, реле с одной переключающей контактной группой, переключатель режима работы на два положения, кнопочный переключатель на два положения без фиксации, при этом резистор и конденсатор включены по схеме интегрирующей цепи, выход которой подключен к входу цифрового вольтметра, вход интегрирующей цепи соединен с входом формирователя задержки импульса сброса, выход формирователя задержки импульса сброса соединен с входом формирователя импульса сброса, к выходу формирователя импульса сброса подключена обмотка реле, вход интегрирующей цепи также подключен к общему контакту переключателя режима работы на два положения, в первом из этих положений вход интегрирующей цепи подключается к общему контакту кнопочного переключателя на два положения без фиксации, во втором положении - к общему контакту контактной группы реле, нормально замкнутый контакт кнопочного переключателя соединен с нормально разомкнутым контактом реле и с общим проводом, нормально разомкнутый контакт кнопочного переключателя соединен с нормально замкнутым контактом реле и с одним из трех входных контактных гнезд измерителя, при этом два других входных контактных гнезда соединены соответственно с выходом источника напряжения и с общим проводом, все перечисленные элементы закреплены внутри плоского корпуса, при этом лицевой панелью является верхняя горизонтальная поверхность корпуса, на которой слева размещена кнопка кнопочного переключателя без фиксации, справа - цифровое табло вольтметра, остальные органы управления (выключатель питания, переключатель режима работы), а также входные контактные гнезда размещены на боковых поверхностях корпуса. Краткое описание чертежейThe specified technical result is achieved by the fact that the device containing a voltage source with a power switch, a capacitor, a resistor, a digital voltmeter with a high input resistance and contact sockets for connecting to an experimental setup, also contains a reset pulse delay driver, a reset pulse driver, a relay with one switching contact group, operating mode switch for two positions, push-button switch for two positions without fixing, while the resistor and capacitor are connected according to an integrating circuit circuit, the output of which is connected to the input of a digital voltmeter, the input of the integrating circuit is connected to the input of the reset pulse delay driver, the output of the driver the reset pulse delay is connected to the input of the reset pulse shaper, a relay winding is connected to the output of the reset pulse shaper, the input of the integrating circuit is also connected to the common contact of the operating mode switch for two positions, in the first of these positions the input of the integrating circuit is connected to the common contact of the push-button switch for two position without fixation, in the second position - to the common contact of the relay contact group, the normally closed contact of the push-button switch is connected to the normally open contact of the relay and to the common wire, the normally open contact of the push-button switch is connected to the normally closed contact of the relay and to one of the three input contact sockets meter, while the other two input contact sockets are connected respectively to the output of the voltage source and to a common wire, all of the listed elements are fixed inside a flat housing, while the front panel is the upper horizontal surface of the housing, on which a non-latching push-button switch is located on the left, and on the right - The digital display of the voltmeter, other controls (power switch, operating mode switch), as well as input contact sockets are located on the side surfaces of the case. Brief description of drawings

На фиг. 1 представлена структурная схема измерителя длительности импульсов.In fig. Figure 1 shows a block diagram of a pulse duration meter.

Фиг. 2 показывает зависимость показаний вольтметра от длительности импульса.Fig. 2 shows the dependence of the voltmeter readings on the pulse duration.

Осуществление полезной моделиImplementation of a utility model

Предложенное устройство показано на фиг.1, на которойThe proposed device is shown in figure 1, in which

XS1, XS2, XS3 - входные контактные гнезда;XS1, XS2, XS3 - input contact sockets;

K1 - переключатель режима работы на два положения;K1 - operating mode switch with two positions;

K2 - кнопочный переключатель на два положения без фиксации;K2 - push-button switch with two positions without fixing;

K3 - контактная группа реле;K3 - relay contact group;

С - конденсатор интегрирующей цепи;C - capacitor of the integrating circuit;

R - резистор интегрирующей цепи;R - resistor of the integrating circuit;

1 - источник напряжения с выключателем питания;1 - voltage source with power switch;

2 - цифровой вольтметр с большим входным сопротивлением;2 - digital voltmeter with high input resistance;

3 - формирователь задержки импульса сброса;3 - reset pulse delay driver;

4 - формирователь импульса сброса;4 - reset pulse former;

5 - обмотка реле.5 - relay winding.

Все элементы заявленного решения соединены друг с другом посредством сборочных операций так, чтобы обеспечить конструктивное и функциональное единство. Для соединения элементов друг с другом могут осуществляться любые очевидные для специалиста в данной области техники операции: пайка, сварка, резьбовое соединение, соединение с помощью сил трения. Если отдельно не указано, то конкретный тип соединения не существенен в рамках заявленного решения.All elements of the claimed solution are connected to each other through assembly operations so as to ensure structural and functional unity. To connect the elements to each other, any operation that is obvious to a person skilled in the art can be performed: soldering, welding, threaded connection, connection using friction forces. Unless specifically stated, the specific type of connection is not essential to the stated solution.

В исходном состоянии, изображенном на фигуре 1, входные контакты XS1 и XS2 разомкнуты, конденсатор С через резистор R и нормально замкнутые контакты переключателей K1 и K2 соединен с общим проводом и разряжен, вольтметр 2, подключенный к конденсатору, показывает нольIn the initial state, shown in Figure 1, the input contacts XS1 and XS2 are open, capacitor C through resistor R and the normally closed contacts of switches K1 and K2 are connected to the common wire and discharged, voltmeter 2 connected to the capacitor shows zero

Устройство может работать в двух режимах - ручном и автоматическом.The device can operate in two modes - manual and automatic.

В ручном режиме (когда переключатель K1 находится в верхнем положении) непосредственно перед замыканием контактов XS1 и XS2 (этот момент определяется экспериментатором визуально, при наблюдении за движением соударяющихся шаров) нажимают кнопку K2 и соединяют входной контакт XS2 с входом интегрирующей цепи (резистором R). При замыкании контактов XS1 и XS2 на вход интегрирующей цепи подается напряжение U0 источника 1, конденсатор начинает заряжаться и за время, равное длительности импульса, зарядится до напряжения U.In manual mode (when switch K1 is in the upper position), immediately before closing contacts XS1 and XS2 (this moment is determined visually by the experimenter by observing the movement of colliding balls), press button K2 and connect input contact XS2 to the input of the integrating circuit (resistor R). When contacts XS1 and XS2 are closed, voltage U0 of source 1 is applied to the input of the integrating circuit, the capacitor begins to charge and, in a time equal to the pulse duration, is charged to voltage U.

Как известно, изменение напряжения U на конденсаторе С, подключенном к источнику 1 постоянного напряжения U0 через резистор R, изменяется согласно функции U=U0(1 - exp(-t/RC)), которая на начальном участке (при t<<RC) практически линейна. Значения С и R выбираются такими, чтобы значение U при t равном типовому значению длительности импульса τ около 100 мкс составляло около 10% от U0, а показания вольтметра 2 (в десятках мВ) численно равнялись длительности импульса в микросекундах.As is known, the change in voltage U on capacitor C, connected to source 1 of constant voltage U0 through resistor R, changes according to the function U=U0(1 - exp(-t/RC)), which in the initial section (at t<<RC) almost linear. The values of C and R are chosen such that the value of U at t equal to the typical value of the pulse duration τ of about 100 μs is about 10% of U0, and the readings of voltmeter 2 (in tens of mV) are numerically equal to the pulse duration in microseconds.

После считывания показаний вольтметра 2 кнопку K2 отпускают, при этом вход интегрирующей цепи подключается к общему проводу и конденсатор разряжается через резистор R.After reading the readings of voltmeter 2, button K2 is released, while the input of the integrating circuit is connected to the common wire and the capacitor is discharged through resistor R.

В автоматическом режиме (когда переключатель K1 находится в нижнем положении) импульсы напряжения через нормально замкнутый контакт контактной группы реле K3 поступают на вход интегрирующей цепи при каждом соударении. Эти импульсы одновременно подаются на вход формирователя 3 задержки импульса сброса, который через 0,5 с запускает формирователь 4 импульса сброса, вызывающий срабатывание реле 5, подключающее вход интегрирующей цепи к общему проводу на время 0,1 с, что приводит к быстрой разрядке конденсатора С и сбросу показаний вольтметра 2 в ноль, таким образом, через 0,6 с устройство готово к измерению длительности следующего импульса.In automatic mode (when switch K1 is in the lower position), voltage pulses through the normally closed contact of the contact group of relay K3 are supplied to the input of the integrating circuit with each collision. These pulses are simultaneously supplied to the input of the reset pulse delay driver 3, which after 0.5 s triggers the reset pulse driver 4, causing relay 5 to operate, connecting the input of the integrating circuit to the common wire for a time of 0.1 s, which leads to a rapid discharge of capacitor C and resetting the readings of voltmeter 2 to zero, so after 0.6 s the device is ready to measure the duration of the next pulse.

Таким образом, два режима работы устройства обеспечивают возможность определения длительности как одиночных импульсов, так и импульсов, следующих друг за другом, при этом длительность импульсов определяется непосредственно по показаниям цифрового вольтметра 2, без дополнительных расчетов.Thus, two operating modes of the device provide the ability to determine the duration of both single pulses and pulses following each other, while the duration of the pulses is determined directly from the readings of digital voltmeter 2, without additional calculations.

Наличие автоматического сброса позволяет экспериментатору сосредоточиться на процессе фиксации показаний прибора - в тетради или с помощью видеозаписи. Изготовление измерителя длительности импульсов в плоском корпусе с цифровым табло на верхней горизонтальной лицевой панели позволяет разместить его рядом с рабочей тетрадью или в зоне удобной для видеозаписи, что упрощает процесс измерения.The presence of an automatic reset allows the experimenter to concentrate on the process of recording instrument readings - in a notebook or using a video recording. Manufacturing a pulse duration meter in a flat case with a digital display on the top horizontal front panel allows it to be placed next to a workbook or in an area convenient for video recording, which simplifies the measurement process.

В конструкции полезной модели использовался источник 1 напряжения с выходным напряжением U0=10 В, цифровой вольтметр 2 с входным сопротивлением 1 МОм, реле 5 РЭС-15 РС4.591.002. Формирователь 3 задержки импульса сброса и формирователь 4 импульса сброса выполнены по известным схемам (см., например, Хоровиц П., Хилл.У. Искусство схемотехники: В 3-х томах: Т. 2. Пер. с англ. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Мир, 1993. - 371 с.). Параметры интегрирующей цепи: С=47 мкФ и R=20 Ом.The design of the utility model used voltage source 1 with output voltage U0=10 V, digital voltmeter 2 with input resistance 1 MOhm, relay 5 RES-15 RS4.591.002. The reset pulse delay driver 3 and the reset pulse driver 4 are made according to known circuits (see, for example, Horowitz P., Hill. U. The Art of Circuit Design: In 3 volumes: Vol. 2. Translated from English - 4th ed., revised and additional - M.: Mir, 1993. - 371 pp.). Parameters of the integrating circuit: C=47 μF and R=20 Ohm.

Работа устройства изучалась путем подачи импульсов напряжения амплитудой 10 В с заданной длительностью, которые формировались генератором импульсов, выход которого был соединен с гнездами XS2 и XS3. При выбранных параметрах интегрирующей цепи постоянная времени зарядки конденсатора составляет 940 мкс и при длительности импульса τ=100 мкс напряжение, отображаемое на табло вольтметра 2, U=1,00 В. Это число, если не принимать во внимание запятую, совпадает с длительностью импульса (запятую на цифровом табло вольтметра 2 выключают, закрашивают или закрывают непрозрачной маской).The operation of the device was studied by applying voltage pulses with an amplitude of 10 V with a given duration, which were generated by a pulse generator, the output of which was connected to sockets XS2 and XS3. With the selected parameters of the integrating circuit, the time constant for charging the capacitor is 940 μs and with a pulse duration of τ = 100 μs, the voltage displayed on the display of voltmeter 2 is U = 1.00 V. This number, if you do not take the comma into account, coincides with the pulse duration ( the comma on the digital display of voltmeter 2 is turned off, painted over or covered with an opaque mask).

На фигуре 2 приведены результаты испытаний полезной модели в виде графика зависимости показаний цифрового вольтметра 2 (в десятках милливольт) от длительности импульса (в микросекундах).Figure 2 shows the results of tests of the utility model in the form of a graph of the dependence of the readings of digital voltmeter 2 (in tens of millivolts) on the pulse duration (in microseconds).

Как видно, экспериментальные точки располагаются рядом с линией, соответствующей точному равенству: U=τ. На интервале от 0 до 200 мкс относительная погрешность составляет до 5%, на интервале наиболее вероятных значений длительностей импульсов, возникающих при соударении шаров (от 50 мкс до 150 мкс), относительная погрешность составляет до 2,5%.As you can see, the experimental points are located next to the line corresponding to the exact equality: U=τ. In the interval from 0 to 200 μs, the relative error is up to 5%; in the interval of the most probable values of the pulse durations arising from the collision of the balls (from 50 μs to 150 μs), the relative error is up to 2.5%.

Варианты осуществления не ограничиваются описанными выше вариантами, специалисту в области техники на основе информации, изложенной в описании, и знаний уровня техники станут очевидны и другие варианты осуществления решения, не выходящие за пределы сущности и объема данного решения.The embodiments are not limited to the embodiments described above, but other embodiments of the solution will become apparent to one skilled in the art based on the information set forth in the description and knowledge of the prior art, without departing from the spirit and scope of this solution.

Элементы, упомянутые в единственном числе, не исключают множественности элементов, если отдельно не указано иное.Elements referred to in the singular do not exclude the plurality of elements unless specifically stated otherwise.

Несмотря на то, что примерные варианты осуществления были подробно описаны и показаны на сопроводительных чертежах, следует понимать, что такие варианты осуществления являются лишь иллюстративными и не предназначены ограничивать более широкое решение и что данное решение не должно ограничиваться конкретными показанными и описанными компоновками и конструкциями, поскольку различные другие модификации могут быть очевидны специалистам в соответствующей области.While exemplary embodiments have been described in detail and shown in the accompanying drawings, it is to be understood that such embodiments are illustrative only and are not intended to limit a broader solution and that the solution should not be limited to the specific arrangements and structures shown and described, since various other modifications may be apparent to those skilled in the art.

Признаки, упомянутые в различных зависимых пунктах формулы, а также реализации, раскрытые в различных частях описания, могут быть скомбинированы с достижением полезных эффектов, даже если возможность такого комбинирования не раскрыта явно.The features mentioned in the various dependent claims, as well as the implementations disclosed in various parts of the description, can be combined to achieve beneficial effects, even if the possibility of such combination is not explicitly disclosed.

Claims (12)

1. Измеритель длительности импульсов, содержащий:1. Pulse duration meter containing: - корпус со входами для подключения источника импульсов;- housing with inputs for connecting a pulse source; - вольтметр с цифровым дисплеем, выполненный с возможностью отображать напряжение на конденсаторе,- a voltmeter with a digital display, capable of displaying the voltage on the capacitor, отличающийся тем, что characterized in that корпус содержит электронную схему, включающую в себя: the housing contains an electronic circuit including: - интегрирующую цепь из резистора и конденсатора, выполненную с возможность заряжаться при поступлении импульсов от источника импульсов, - an integrating circuit of a resistor and a capacitor, designed to be charged when pulses are received from a pulse source, - формирователь задержки импульса сброса, электрически соединенный с формирователем импульса сброса, выполненный с возможностью при поступлении импульсов от источника импульсов запускать формирователь импульса сброса через предварительно заданное время, меньшее, чем длительность времени между импульсами источника импульсов,- a reset pulse delay driver electrically connected to the reset pulse driver, configured to trigger the reset pulse driver upon receipt of pulses from the pulse source after a predetermined time less than the duration of time between pulses of the pulse source, - формирователь импульса сброса, электрически соединенный с реле, выполненный с возможностью направлять импульс сброса на реле,- a reset pulse driver electrically connected to the relay, configured to direct the reset pulse to the relay, - реле, выполненное с возможностью при получении импульса сброса разряжать интегрирующую цепь.- a relay configured to discharge the integrating circuit upon receiving a reset pulse. 2. Измеритель по п.1, в котором источником импульсов служат соударяющиеся металлические шары на электропроводных подвесах.2. The meter according to claim 1, in which the source of pulses is colliding metal balls on electrically conductive suspensions. 3. Измеритель по п.1, содержащий переключатель измерения одиночного импульса и последовательности импульсов.3. The meter according to claim 1, containing a switch for measuring a single pulse and a sequence of pulses. 4. Измеритель по п.2, выполненный с возможностью отображать на вольтметре числовые значения, соответствующие времени соударения шаров в заданном диапазоне длительностей импульсов. 4. The meter according to claim 2, configured to display on the voltmeter numerical values corresponding to the time of impact of the balls in a given range of pulse durations.
RU2023119899U 2023-07-28 PULSE DURATION METER RU221233U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU221233U1 true RU221233U1 (en) 2023-10-26

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1406529A1 (en) * 1986-12-04 1988-06-30 Предприятие П/Я М-5554 Device for measuring pulse duration
SU1499278A1 (en) * 1987-12-29 1989-08-07 Предприятие П/Я Г-4173 Apparatus for measuring parameters of pulse signals
SU1714535A1 (en) * 1990-01-22 1992-02-23 Белорусский государственный университет им.В.И.Ленина Time interval meter
US5581204A (en) * 1995-06-02 1996-12-03 International Business Machines Corporation Pulse width measurement circuit

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1406529A1 (en) * 1986-12-04 1988-06-30 Предприятие П/Я М-5554 Device for measuring pulse duration
SU1499278A1 (en) * 1987-12-29 1989-08-07 Предприятие П/Я Г-4173 Apparatus for measuring parameters of pulse signals
SU1714535A1 (en) * 1990-01-22 1992-02-23 Белорусский государственный университет им.В.И.Ленина Time interval meter
US5581204A (en) * 1995-06-02 1996-12-03 International Business Machines Corporation Pulse width measurement circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GB1416754A (en) Method of and apparatus for measuring the electrostatic capacity of a capacitor
RU221233U1 (en) PULSE DURATION METER
CN108614161B (en) Capacitance measuring system
US4516077A (en) Apparatus for and a method of measuring the intrinsic time constant of liquids
Davis An integrator and accessory apparatus for recording action potentials
CN214067270U (en) Capacitance value measuring circuit based on constant current source
JPS62123367A (en) Measurement of charging and discharging currents of capacitive element
SU388272A1 (en) DEVICE FOR MEASURING TRANSIENT TRANSFER VOLTAGE
US3803480A (en) Interval timing system for contacts of circuit switching devices having one or more poles and series resistor modules
Areekath et al. A simple direct microcontroller interface for capacitively-coupled resistive sensors
RU2237926C2 (en) Stand for studying basics of relay automatics
RU2503020C1 (en) Meter of parameters of rc-dipoles
RU2498299C1 (en) Diagnostic unit for biological object state
CN210408426U (en) Information-based electronic fat instrument
CN201935971U (en) Voltage-second product tester
CN211209675U (en) Differential amplifying circuit for measuring internal resistance
SU1528448A1 (en) Apparatus for psychophysiological studies
SU1553922A1 (en) Digital converter of electric capacitance
SU1185130A1 (en) Digital dynamometer
JPH0533977Y2 (en)
JPS5820928Y2 (en) electrochemical measuring device
SU536438A1 (en) Device for measuring high resistance resistors
CN206945940U (en) A kind of hand-held TEV instrument for measuring partial discharge following test device
SU1265625A1 (en) Electrometer
SU1377035A1 (en) Apparatus for controlling rate and accuracy of motor reactions