RU2032884C1 - Integrating meter of ratio of two time intervals - Google Patents

Integrating meter of ratio of two time intervals Download PDF

Info

Publication number
RU2032884C1
RU2032884C1 SU5046237A RU2032884C1 RU 2032884 C1 RU2032884 C1 RU 2032884C1 SU 5046237 A SU5046237 A SU 5046237A RU 2032884 C1 RU2032884 C1 RU 2032884C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
inputs
integrator
trigger
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.М. Аванесов
В.В. Терешков
Original Assignee
Аванесов Владимир Михайлович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Аванесов Владимир Михайлович filed Critical Аванесов Владимир Михайлович
Priority to SU5046237 priority Critical patent/RU2032884C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2032884C1 publication Critical patent/RU2032884C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Unknown Time Intervals (AREA)

Abstract

FIELD: measuring equipment. SUBSTANCE: meter additionally has digital control circuit, counter and connections to provide digital displaying of information. EFFECT: expanded functional capabilities. 2 cl, dwg

Description

Изобретение относится к электрорадиоизмерительной технике и может быть использовано при построении цифровых измерителей отношений временных интервалов. The invention relates to electrical radio engineering and can be used to build digital meters of the relations of time intervals.

Известен измеритель временных интервалов,содержащий генератор постоянного тока, зарядный ключ, усилитель постоянного тока, накопительный конденсатор, разрядный ключ и разрядный резистор, причем незаземленный полюс генератора постоянного тока соединен со средним контактом зарядного ключа, первый контакт которого соединен с входом усилителя постоянного тока, одной обкладкой накопительного конденсатора и одним выводом разрядного резистора, вторая обкладка накопительного конденсатора соединена с выходом усилителя постоянного тока и одним из контактов разрядного ключа, второй контакт которого соединен с другим выводом разрядного резистора, а входы управления разрядного и зарядного ключей являются входами устройства [1]
Недостатками измерителя являются невысокая точность, поскольку выходное напряжение содержит пульсации, вызванные неодновременным действием зарядной и разрядной цепей, отсутствие отображения результата измерения в цифровом виде.
A known time interval meter comprising a DC generator, a charging key, a DC amplifier, a storage capacitor, a discharge key and a discharge resistor, the non-earthed pole of the DC generator being connected to the middle contact of the charging key, the first contact of which is connected to the input of the DC amplifier, one the lining of the storage capacitor and one output of the discharge resistor, the second lining of the storage capacitor is connected to the output of the DC amplifier and ne of the bit key contacts, a second contact which is connected to the other terminal of discharge resistor, and the control inputs of the charge and discharge are key input device [1]
The disadvantages of the meter are low accuracy, since the output voltage contains ripple caused by the simultaneous action of the charging and discharge circuits, the lack of displaying the measurement result in digital form.

Наиболее близким к предлагаемому относится измеритель отношения двух временных интервалов [2] содержащий генератор постоянного тока, конденсатор, зарядный, разрядный и дополнительный ключи, одновибратор, интегратор, преобразователь напряжение_ток.The closest to the proposed gauge relates a ratio of two slots [2] comprising a constant current generator, a capacitor, charge, discharge and extra keys, monostable multivibrator, integrator, the inverter current voltage _.

К недостатку прототипа следует отнести отсутствие возможности отображения результата измерения в цифровом виде. The disadvantage of the prototype should include the lack of the ability to display the measurement result in digital form.

На фиг. 1 приведена структурная схема интегрирующего измерителя двух временных интервалов; на фиг. 2 диаграммы напряжений, поясняющие функционирование измерителя. In FIG. 1 shows a structural diagram of an integrating meter of two time intervals; in FIG. 2 voltage diagrams explaining the operation of the meter.

Измеритель содержит источник 1 опорного напряжения, интегратор 2 на базе операционного усилителя 3 с элементами 4 и 5, компаратор 6, дифференцирующую цепочку 7, инвертирующий усилитель 8, электронные ключи 9 и 10, RS-триггеры 11 и 12, элементы И 13-15, элемент ИЛИ 16, счетчик 17 импульсов. The meter contains a reference voltage source 1, an integrator 2 based on an operational amplifier 3 with elements 4 and 5, a comparator 6, a differentiating chain 7, an inverting amplifier 8, electronic keys 9 and 10, RS triggers 11 and 12, elements 13-15, element OR 16, counter 17 pulses.

Выход источника 1 опорного напряжения соединен с входами ключа 9 и усилителя 8, выход последнего соединен с входом ключа 10. Вход интегратора 2 объединяет выходы ключей 9 и 10, а выход интегратора 2 соединен с входом компаратора 6, причем выход последнего через дифференцирующую цепочку 7 подключен к R-входу триггера 12. Устройство имеет вход "ПУСК", объединяющий S-входы триггеров и R-вход счетчика 17, сигнальные входы Вх1 и Вх2, соединенные соответственно с вторыми входами элементов И 14 и 15, выходы которых соответственно соединены с входами управления ключей 9 и 10 и входами элемента ИЛИ 16, чей выход соединен со счетным входом счетчика 17, выход переполнения N последнего соединен с входом R-счетчика 11. Неинвертирующий, инвертирующий выходы триггера 11 и выход триггера 12 соединены соответственно с первым входом элемента И 14, первым входом элемента И 13, выход последнего соединен с первым входом элемента И 15. Выходная шина счетчика 17 является выходом измерительной информации устройства.The output of the reference voltage source 1 is connected to the inputs of the key 9 and the amplifier 8, the output of the latter is connected to the input of the key 10. The input of the integrator 2 combines the outputs of the keys 9 and 10, and the output of the integrator 2 is connected to the input of the comparator 6, and the output of the latter through the differentiating circuit 7 is connected to the R-input of the trigger 12. The device has an input "START", combining the S-inputs of the triggers and the R-input of the counter 17, the signal inputs B x 1 and B x 2 connected respectively to the second inputs of the elements And 14 and 15, the outputs of which respectively connected to control inputs keys 9 and 10 and the inputs of the element OR 16, whose output is connected to the counting input of the counter 17, the overflow output N of the latter is connected to the input of the R-counter 11. Non-inverting, inverting outputs of the trigger 11 and the output of the trigger 12 are connected respectively to the first input of the element And 14, the first input of the element And 13, the output of the latter is connected to the first input of the element And 15. The output bus of the counter 17 is the output of the measuring information of the device.

Интегрирующий измеритель двух временных интервалов работает следующим образом. The integrating meter of two time intervals works as follows.

На вход Вх1 подана последовательность импульсов длительностью t1, а на вход Вх2 длительностью t2.The input sequence x 1 pulse of duration t 1 is filed, and the input x 2 duration t 2.

С приходом сигнала "ПУСК" (фиг. 2) счетчик 17 обнуляется, триггеры 11 и 12 устанавливаются в единичное состояние (фиг. 2, U11, U12), разрешая тем самым прохождение импульсов с входа Вх1 на вход счетчика 17. В течение интервала времени t1 замыкается электронный ключ Q и на вход интегратора 2 подается напряжение V0 с выхода источника 1. Выходное напряжение интегратора 2 изменяется по закону
U

Figure 00000001
=
Figure 00000002
Figure 00000003
Uodt
Figure 00000004

(1) где Uинт1 выходное напряжение интегратора после воздействия импульса длительностью t1;
R, C значения элементов интегратора.With the arrival of the "START" signal (Fig. 2), the counter 17 is reset, the triggers 11 and 12 are set to a single state (Fig. 2, U 11 , U 12 ), thereby allowing the passage of pulses from the input B x 1 to the input of the counter 17. During the time interval t 1, the electronic switch Q is closed and the voltage V 0 is supplied to the input of the integrator 2 from the output of the source 1. The output voltage of the integrator 2 changes according to the law
U
Figure 00000001
=
Figure 00000002
Figure 00000003
U o dt
Figure 00000004

(1) where U int 1 the output voltage of the integrator after exposure to a pulse of duration t 1 ;
R, C values of the elements of the integrator.

С учетом, что U0 < 0, примем

Figure 00000005
K1
Uинт1 К1 . t1 (2)
По мере поступления импульсов на вход счетчика 17 (фиг. 2, U14) напряжение на выходе интегратора будет увеличиваться (фиг. 2, U2) и в момент, когда счетчик 17 переполнится (т.е. после прихода n-го импульса), на R-вход триггера 11 поступит импульс, переключающий триггер 11 в нулевое состояние (фиг. 2, U11). К этому времени на выходе интегратора 2 напряжение Uинт1п будет соответствовать интегральному значению длительности импульсов
U
Figure 00000006
=
Figure 00000007
U
Figure 00000008
= K1
Figure 00000009
t1
(3)
Переключение триггера 11 в нулевое состояние приводит к тому, что на выходе элемента И 13 вырабатывается сигнал (фиг. 2, U13), разрешающий прохождение импульсов с длительностью t2 на вход счетчика 17. На вход интегратора поступает напряжение с выхода инвертирующего усилителя 8 и напряжение на выходе интегратора 2 изменяется по закону
U
Figure 00000010
= U
Figure 00000011
Figure 00000012
Figure 00000013
Uo·K2·dt U
Figure 00000014
- K2t2·K1
(4) где К2 коэффициент передачи инвертирующего усилителя 8.Given that U 0 <0, we take
Figure 00000005
K 1
U int 1 K 1 . t 1 (2)
As pulses arrive at the input of the counter 17 (Fig. 2, U 14 ), the voltage at the output of the integrator will increase (Fig. 2, U 2 ) even when the counter 17 overflows (i.e., after the arrival of the nth pulse) , an impulse will arrive at the R-input of the trigger 11, switching the trigger 11 to the zero state (Fig. 2, U 11 ). By this time, at the output of the integrator 2, the voltage U int 1p will correspond to the integral value of the pulse duration
U
Figure 00000006
=
Figure 00000007
U
Figure 00000008
= K 1
Figure 00000009
t 1
(3)
Switching the trigger 11 to the zero state leads to the fact that the output of the element And 13 produces a signal (Fig. 2, U 13 ), allowing the passage of pulses with a duration of t 2 to the input of the counter 17. The input from the output of the inverting amplifier 8 and the voltage at the output of the integrator 2 varies according to the law
U
Figure 00000010
= U
Figure 00000011
Figure 00000012
Figure 00000013
U o K 2 dt U
Figure 00000014
- K 2 t 2 · K 1
(4) where K 2 is the gain of the inverting amplifier 8.

В процессе поступления импульсов на вход счетчика 17 (фиг. 2, U15) напряжение на выходе интегратора уменьшается (фиг. 2, U2) и в момент, когда оно станет равно 0 (после прохождения импульсов) (фиг. 2, U15), компаратор 6 переключается и на выходе дифференцирующей цепочки 7 появляется короткий импульс, переключающий триггер 12 в нулевое состояние (фиг. 2, Uв), что приводит к запрещению прохождения импульсов на вход счетчика. К этому времени счетчик 17 зафиксирует число m, которое может быть определено из уравнения
U

Figure 00000015
- U
Figure 00000016
K1·
Figure 00000017
t1- K1·K2
Figure 00000018
t2
(5) откуда
m
Figure 00000019
·
Figure 00000020
·n Nx (6)
Таким образом, значение Nх, регистрируемое счетчиком, будет пропорционально отношению интегральных (усредненных) значений интервалов t1 и t2, что позволяет проводить измерение отношения двух временных интервалов с отображением результата в цифровом виде.In the process of receipt of pulses at the input of the counter 17 (Fig. 2, U 15 ), the voltage at the output of the integrator decreases (Fig. 2, U 2 ) and at the moment when it becomes 0 (after passing pulses) (Fig. 2, U 15 ), the comparator 6 switches and a short pulse appears at the output of the differentiating chain 7, switching the trigger 12 to the zero state (Fig. 2, U в ), which leads to the prohibition of the passage of pulses to the input of the counter. By this time, the counter 17 will fix the number m, which can be determined from the equation
U
Figure 00000015
- U
Figure 00000016
K 1
Figure 00000017
t 1 - K 1 · K 2
Figure 00000018
t 2
(5) where
m
Figure 00000019
·
Figure 00000020
N N x (6)
Thus, the value of N x recorded by the counter will be proportional to the ratio of the integral (averaged) values of the intervals t 1 and t 2 , which allows measurement of the ratio of two time intervals with the display of the result in digital form.

Claims (1)

ИНТЕГРИРУЮЩИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ОТНОШЕНИЯ ДВУХ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ, содержащий источник опорного напряжения, первый и второй электронные ключи, интегратор, первый и второй электронные ключи, интегратор, при этом выходы ключей соединены с входом интегратора, выход источника опорного напряжения с входом первого электронного ключа, отличающийся тем, что в него дополнительно введены инвертирующий усилитель, компаратор, дифференцирующая цепь, первый и второй RS-триггеры, первый, второй и третий элементы И, элементы ИЛИ, счетчик импульсов, при этом выход источника опорного напряжения через инвертирующий усилитель соединен с входом второго электронного ключа, выход интегратора через последовательно соединенные компаратор и дифференцирующую цепочку соединен с R-входом второго RS-триггера, прямой и инвертирующий выходы первого RS-триггера, а также прямой выход второго RS-триггера соединены соответственно с первым входом второго элемента И, первым и вторым входами первого элемента И, выход последнего с первым входом второго элемента И, выходы второго и третьего элементов И с входами элемента ИЛИ, а также с управляющими входами соответственно первого и второго электронных ключей, выход элемента ИЛИ соединен с C-входом счетчика импульсов, выход переполнения с R-входом первого RS-триггерауправляющий вход "Пуск" соединен с S-входами RS-триггеров и R-входом счетчика импульсов, а первый и второй сигнальные входы
соответственно с вторыми входами второго и третьего элементов И.
INTEGRATING MEASURER OF THE RELATIONSHIP OF TWO TIME INTERVALS, comprising a source of reference voltage, first and second electronic keys, an integrator, first and second electronic keys, an integrator, wherein the outputs of the keys are connected to the input of the integrator, the output of the voltage source with the input of the first electronic key, characterized in that an inverting amplifier, a comparator, a differentiating circuit, first and second RS-flip-flops, first, second and third AND elements, OR elements, an impulse counter are additionally introduced, while the output of the reference voltage source through an inverting amplifier is connected to the input of the second electronic switch, the integrator output is connected through a series-connected comparator and a differentiating circuit to the R-input of the second RS-trigger, the direct and inverting outputs of the first RS-trigger, and the direct output of the second RS-trigger connected respectively with the first input of the second element And, the first and second inputs of the first element And, the output of the last with the first input of the second element And, the outputs of the second and third elements And with the inputs OR, as well as with the control inputs of the first and second electronic keys, respectively, the output of the OR element is connected to the C-input of the pulse counter, the overflow output with the R-input of the first RS-trigger control input "Start" is connected to the S-inputs of RS-triggers and R -input of the pulse counter, and the first and second signal inputs
respectively, with the second inputs of the second and third elements I.
SU5046237 1992-06-05 1992-06-05 Integrating meter of ratio of two time intervals RU2032884C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5046237 RU2032884C1 (en) 1992-06-05 1992-06-05 Integrating meter of ratio of two time intervals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5046237 RU2032884C1 (en) 1992-06-05 1992-06-05 Integrating meter of ratio of two time intervals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2032884C1 true RU2032884C1 (en) 1995-04-10

Family

ID=21606250

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5046237 RU2032884C1 (en) 1992-06-05 1992-06-05 Integrating meter of ratio of two time intervals

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2032884C1 (en)

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. П.П.Дробич, Преобразователи измерительных информационных систем, Сборник, Киев, "Наукова думка", 1978, с.37. *
2. Авторское свидетельство СССР N 917114, кл. G 01P 23/03, G 04F 10/00, 1980. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4250449A (en) Digital electric energy measuring circuit
US3778794A (en) Analog to pulse rate converter
US4774457A (en) Electric power measuring devices
JPH0820473B2 (en) Continuous period-voltage converter
RU2032884C1 (en) Integrating meter of ratio of two time intervals
RU2101746C1 (en) Device for measuring ratio of two time intervals
SU716005A1 (en) Digital integrating voltmeter
RU2028628C1 (en) Method of and device for measuring frequency of low-frequency oscillations
SU1520453A1 (en) Method and apparatus for recording maximum loading of electric network
SU1359749A1 (en) Period-measuring device
SU767667A1 (en) Device for controlling quality of electrical insulation
RU2087906C1 (en) Method and device for determining proportion of analyzed medium components
SU1580283A1 (en) Digital ohmmeter
SU761961A1 (en) Digital milliteslameter
SU788026A1 (en) Digital phase meter for measuring phase shift mean value
RU2018172C1 (en) Device for measuring ratio of two time intervals
RU2153679C2 (en) Method for complex determination of alternating voltage or sinusoidal current parameters
SU1698826A1 (en) Resistance deviation-to-digit converter
SU954885A1 (en) Device for measuring frequency
SU479078A1 (en) Device for digital measurement of time intervals
SU1420546A1 (en) Digital phase meter
SU721764A2 (en) Transistorized frequency meter
SU576545A1 (en) Device for measuring frequency deviation
SU859935A1 (en) Stress oscillation analyzer
PL110078B1 (en) Apparatus for measuring square root of the mean square of the electric signal instantaneous value,for any predetermined time periods