SU883856A1 - Измеритель временных интервалов - Google Patents

Description

t

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано при измерении коротких повтор ющихс  временных интервалов.

Известен измеритель временных интервалов , содержащий последовательно соединенные формирователь, ключ, счетчик и индикатор, а также генератор тактовых импульсов. Результатом измерени   вл етс  количество тактовых импульсов, поступивших .в течение намер емого интервала в счетчик 1 .

Недостаток такого устройства заключен в большой погрешности измерени , определ емой периодом тактовых импульсов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению  вл етс  измеритель временных интервалов , содержащий последовательно соединенные формирователь, схему совпадений, к.юч и счетчик, а также генератор тактовых импульсов, второй ключ, второй счетчик и блок управлени  2 .

Недостатком такого измерител   в-. л етс  низка  точность измерени  при частоте повторени  измер емого интервала близкой к значени м, дл 

которых частота тактовогогенератора  вл етс  кратной. Здесь образуютс  зоны больших погрешностей, что обусловлено недостаточным набегом фазы за N единичных измерений между последовательностью повтор ющихс  измер емых интервалов и тактовыми импульсами.

Если частота тактового генерато10 ра fo и частота повторени  измер емого интервала fc св заны соотношением |s п , где п - целые числа, усреднение любого числа единичных измерений не приводит к повышению точ15 ности измерений, вследствие отсутстви  набега фаз между двум  указанными последовательност ми нг-шульсов. Ближайшие точки, где обеспечиваетс  значительное повышение точности из20 мерении, можно определить из соотношений fa 1 о 1

т т: tl - п V. -.

€, N I ,j;- N

что  вл етс  условием того, что за N единичных измерений набег фазы меж25 ду измер емлми и тактовыми импульсами равен периоду тактового генератора TQ . Величина а

ut-fri-fi «°а (1) М «Q-tj.

30

определ ет ширину зоны больыих погрешностей в окрестност х точек-j cn Из полученного соотношени  виднс, что ширина зон больших погрешностей возрастает дл  больших значений частоты повторени  измер емых импулсов .

Цель изобретени  - повышение точности измерени .

Поставленна  цель достигаетс  те что в измеритель временных интерна- лов, содержащий формирователь импулсов , .последовательно соединенные элемент совпадени , первый счетчик импульсов и блок индикаций, а также генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента совпадени , второй счетчик импульсов, вход которого соединен с вторым входом элемента совпадени , а выход подключен через блок управлени  ко входу Запись блока индикации и ко входу Сброс первого счетчика импульсов, введены блок выделени  одиночного импульса, включенный между выходом формировател  импульсов и вторым входом элемента совпадений- и дополнительный счетчик импульсов, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а выход - с входом синхронизации блока выделени  одиночного импульса.

На чертеже приведена функциональна  блок-схема измерител  временных интервалов.

Измеритель временных интервалов содержит формирователь 1 импульсов, блок 2 выделени  одиночного импульса , элемент 3 совпадени , счетчики 4-6 импульсов, блок 7 индикации, блок 8 управлени , генератор 9 тактовых имг льсов.

Измеритель работает следующим образом .

Повтор ющиес  измер емые временные интервалы поступают на вход формиройател  1,преобразующего их в последовательность пр моугольных импульсов эквивалентной длительности и заданной амплитуды. Сформированна  последовательность поступает на вход блока 2 выделени  одиночного импульса, котора  без изменени длительности пропускает на выход входной импульс, следующий за синхронизирующим сигналом, поступившим на вход синхрониз ации с выхода счетчика б.

В результате на вход элемента 3 совпадени  и счетчика 5 поступает последовательность импульсов измер емой длительности, частота которой ниже частоты повторени  измер емых интервалов на входе формировател  1 и определ етс  емкостью счетчика 6, пересчитывающего импуль сы тактового .генератора 9.

Элемент 3 совпадени  выдел ет импульсы тактового генератора 9, заполн ющие измep e ttJe интервалы. Выделенные импульсы,  вл ющиес  результатом единичных измерений, суммируютс  в счетчике 4.

Число усредн ейлх единичных измерений подсчитываетс  счетчиком 5, по сигналу переполнени  которого блоком 8 управлени  формируетс  сигнал Запись, осуществл ющий перенос содержимого счетчика 4 в пам ть блока 7 индикации. Следующий за этим сигнал Сброс стирает информацию в счетчике 4, и цикл измерени  повтор етс .

В предлагаемом измерителе частота следовани  измер емых импульсов, поступающих на вход элемента 3 совпадени  и счетчика 5, не может быть больше частоты синхронизирующих импульсов, поступающих с выхода счетчика 6 на вход синхронизации блока 2 выделени  одиночного импуль т Гг ПГ

)

где L - емкость дополнительного счетчика.

fo

Прин в в равенстве (1)

fc

огР L

получим соотношение дл  определени  наибольшей ширины зоны больших погрешностей в данном измерителе.

.. uinro

,а.а.{а,а)1г

Если при величинах fо 1 МГц, N Ю , выбрать L 10, то наибольша  ширина зоны больших погрешностей в данном измерителе раЪна

. ачо. .4

.-io9-i т.е. при такой ширине зоны больших погрешностей, практически не оказывают вли ние на погрешность усредн ющего измерител  во всем диапазоне частот повторени  измер емых временных интервалов.

Таким образом, наличие в измерителе временных интервалов блока выделени  одиночного импульса и дополнительного счетчика импульсов . позвол ет повысить точность измере ни  усредн ющего временного измерител  на частотах повторени  измер емых интервалов, близких к частоте, кратной частоте генератора тактовых

5 импульсов, за счет понижени  частоты следовани  измер емых интервалов поступающих на вход элемента 3 совпадени  и счетчика 5 импульсов числа усреднений, что веде к уменьQ шению ширины зон больших погрешностей до пренебрежимо малой величины .

Claims (2)

1.Шл ндин В.М. Цифровые измерительные преобразователи и приборы. М., Высша  школа, 1973, с.168.

2. Приборы и техника эксперимента , № 1, 1973, с.13.