SU1513414A1 - Способ измерени временных интервалов между импульсами - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и предназначено дл  измерени  длительности временных интервалов между импульсами в последовательности пр моугольных импульсов. Цель изобретени  - увеличение точности измерений. Способ измерени  временных интервалов между импульсами заключаетс  в формировании периодической последовательности эталонных импульсов с периодом Т₀ и подсчете числа эталонных импульсов за врем  длительности интервалов между импульсами вспомогательной последовательности импульсов, синхронной с периодической последовательностью эталонных импульсов. Причем вспомогательную последовательность импульсов формируют, задержива  импульсы измер емой последовательности до ближайшего эталонного импульса. Подсчитывают число N эталонных импульсов в интервале времени между К-м и Р-м (К≥Р) эталонными импульсами, счита  соответственно от начала и конца интервала вспомогательной последовательности импульсов, соответствующего данному интервалу измер емой последовательности импульсов. Результат измерени  длительности данного интервала измер емой последовательности вычисл ют по формуле (N+K-P) Т₀. 6 ил., 3 табл.

Description

Изобретение относитс  к цифровой измерительной технике и может быть использовано в измерительной аппаратуре , аналого-цифровых преобразовател х и устройствах обработки информации .

Цель изобретени  - увеличение точности измерений.

На фиг. 1 изображены временные диаграммы процесса измерени  временных интервалов между импульсайи известным счетно-импульсным и предлагаемым способами; на фиг. 2 - схема устройства синхронизации дл  случа 

на фиг. 3 - временна  диаграмма работы устройства синхронизации дл  случа  на фиг. 4 - схема устройства синхронизации дл  случа  произвольных значений К и Р при синхронизации начала и конца измер емого интервала со спадом эталонных (тактовых) импульсов; на фиг. 5 - схема измерител  однократных временных интервалов; на фиг. 6 - схема измерител  непрерывных последовательностей временных интервалов.

Процесс измерени  временных интервалов между импульсами входной послесл

:о

4

3151

довательностн счетно-импульсным способом показан на фиг, 1 (диаграммы а-е), где даны эталонные импульсы (диаграмма а), импульсы входной последовательности , интервалы между которыми измгер ютс  (диаграмма б), эталонные импульсы, попадающие в из- мер емьае временные интервалы (диаграммы в, г), и результаты измерени  (диаграммы д, е) в зависимости от соотношени  времени переключени  измерител  (минимальной длительности эталонного импульса, при которой он измен ет состо ние счетчика измерител ) и интервалов t,

Atj опшбок. дискретизации.

В тг1бл, 1 приведены результаты и погрешности измерени  временных интервалов известным счетно-импульс- ным спс собом дл  всех возможных вариантов положени  начала и конца измер емых временных: интервалов относительно эталонных импульсов.

При совпадении начала или конца измер б .мых временных интервалов по- следовс.тельности импульсов с эталон- HbiM импульсом в зависимости от соотношени : времени переключени  измерител  t,, и величин л, , л о (фиг. 1 диaгpa мы в, г) может произойти либо двойной счет эталонного и myльca в калодом из интервалов при t , , л с, либо пропуск эталонного импульса при ьо, 5 i o.j . При суммировании результатов измерени  длительности следуюпрнх друг за другом интервалов погрешность суммы составит

«akc

(С - 1)Т,

ма КС )

где а „|j.(,- опшбка измерени  отдельного интервала (

На фиг. 1, а также в табл. 1-3 через , и ,, обозначены ми- нималь ::ое и максимальное значени  измереЕ:ной длительности временного интервала.

Процесс измерени  временных интервалов- предлагаемым способом при синхронизации начала и конца временного

интервала с фронтом эталонных импуль сов показан на фиг. 1 (диаграммы ..ж, з), а в табл. 2 приведены результаты и ошибки измерени  дл  всех возможных вариантов положени  начала и конца измер емого временного интервала относительно эталонных импульсов.

Процесс измерени  временных интервалов предлагаемым способом при син

5

10

15

20 25 30

35

40

45

50

55

хронизации начала и.конца измер емого временного интервала со спадом эталонных импульсов показан на фиг. Д (диаграммы и, к), а в табл. 3 приведены результаты и ошибки измерени  дл  всех возможных вариантов положени  начала и конца измер емого интервала относительно эт 1лонных импульсов .. Во всех случа х ошибка измерени  отдельного интервала времени предлагаемым способом не превьшает +Тд - периода эталонных импульсов (фиг. 1, табл„ 1 и 2). Кроме того, поскольку при измерении предлагаемым способом отсутствуют  влени  двойного счета или пропуска эталонньк импульсов при совпадении начала или конца временного интервала с эталонным импульсом, то при суммировании длительности С следующих друг за другом интервалов погрешность с:уммы остаетс  равной

+т

Устройство синхронизации начала и конца измер емого временного интервала с фронтом эт;1лонного импульса дл  случа  . 1 (фиг. 2) содержит RS-триггеры 1-3 и элементы И-НЕ 4-7. Временна  диаграмма работы устройства показана на фиг. 3. При установке на тактовом входе устройства, инвертора оно обеспечивает синхронизацию со спадом эталонного и шyльca. 1

Устройство синхронизацрш начала и конца временного интервала со спадом эталонного импульса дл  случа  произвольных К и Р (фиг о 4) содержит устройство 8 синхронизации дл  случа  (фиг. 2), RS-триггер 9, двоичнь: й счетчик 10, элементы И-НЕ 11 и 12, инвертор 13j тактовый 14, измерительный 15 входы и вход 16 Сброс. Входы элементов И-НЕ Ц и 12 соединены с пр мыми выходами разр дов, счетчика 10 с номерами, равными номерам едиш-гчных разр дов в двоичном представлении чисел (Р-1) и (К-1) соответственно, и инверсными вь:1ходами остальных разр дов . Смена информации на выходах счетчика 10 - по фронту импул:ьса на счетном входе.,На выходах 17 и 18 элементов И-НЕ 11 и 12 формируютс  импульсы, синхронные с Р-й и К-й паузами между эталонными импульсами, полностью coвпaдaющи и с измер емым временным интервалом.

1

Измеритель одиночнь1х .временных интервалов (фиг, 5) с разделительными входами пуска и останова содержит элемент ИЛИ-НЕ t9, устройство 20 синхронизации дл  случа  (фиг. 2), инвертор 21, счетный триггер 22, генератор 23 эталонных импульсов , элемент И 24 и счетчик 25, входы Пуск 26, Стоп 27, Сброс 28 и выход 29.

Измеритель работает следзпощим образом .

В исходном состо нии триггер 22 и счетггик 25 сброшень. На пр мом выходе триггера 22 - нулевой сигнал. Пуск-импульс поступает через зле- мент ИЛИ-НЕ 19 на вход устройства синхронизации, на выходе которого формируетс  импульс, синхронный с первой паузой, полностью попадающей в измер емый временной интервал, который переключает триггер 22, на пр мом выходе которого по вл етс  единичный сигнал, разрешающий прохождение эталонньгх импульсов через элемент И 24 на счетный вход счетчика 25, который осуществл ет их подсчет, Стоп-импульс поступает через элемент ИЛИ-НЕ 19 на вход устройства 20 синхронизации, формирующего на выходе импульс, синхронный с первой паузой после окончани  измер емого интервала, который возвращает триггер 22 в исходное состо ние . Процесс измерени  окончен, В процессе измерени  осуществл етс  синхронизаци  начала и конца измер емого интервала со спадом эталонных импульсов.

Измеритель непрерывных последовательностей временных интервалов (фиг. 6) содержит устройство 30 синхронизации (фиг. 4), генератор 31 эталонных импульсов, RS-триггер 32, элемент И 33, устройство 34 регистрации и счетчик 35.

Измеритель работает следующим образом .

Последовательность импульсов, определ ющих начало и конец временных интервалов последовательности, поступает на вход 36 устройства 30 синхронизации . При поступлении очередного входного импульса устройство 30 синхронизации в К-ю паузу между эталонными импульсами, полностью совпадающую с очередным временным интервалом , формирует импульс отрицатель4

ной пол рности, сбрасывающий счетчик

35в исходное состо ние, при котором в него записано число К-Р, и переключает триггер 32, у которого на выходе пр мого плеча по вл етс  единичный сигнал, разрешающий прохождение эталонных импульсов через элемент И 33 на счетный вход счетчика 35,

который их считает. При поступлении следующего входного импульса на вход

36устройство 30 синхрош зации в Р-ю паузу между эталонными импульсами, полностью совпадающую со следующим

очередным временным интервалом, формирует импульс отрицательной пол рности , который возвращает триггер 32 в исходное состо ние, запреща  прохождение эталонных иьшульсов через элемент И 33 на счетньш вход счетчика 35. Этим же импульсом запускаетс  устройство 34 регистрации, которое за врем  последующих тактов К-Р регистрирует результат измерени 

с выходов счетчика 35. Далее процесс измерени  повтор етс  дл  каждого очередного временного интервала.

30

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ измерени  временных интервалов между импульсами, заключающийс  в формировании периодической Последовательности эталонных импульсов с периодом Tjj и подсчете числа эталонных импульсов за врем  длительности интервалов между импульсами измер емой последовательности, о т личающийс  тем, что, с целью увеличени  точности измерений, формируют вспомогательную последовательность импульсов, синхронную с периодической последовательностью

   эталонных импульсов, задержива  импульсы измер емой последовательности до ближайшего эталонного импульса, подсчитывают число N эталонных импульсов в интервале времени между

   К-м и Р-м (KfcP) эталонными импульсами , счита  соответственно от начала и конца интервала вспомогательной последовательности импульсов, соответствующего данному интервалу измер емой последовательности импульсов , причем результат измерени  длительности данного интервала измер емой последовательности вычисл ют по формуле (N+K-P)Т.

   4t

   Jtz4i

   ГдДАГС

   r#e;ff

   Тнчн

   lTJl rLriJtUl

   нлкс

   Тнин

   hJoj-uhlh

   -й-гц-ъп

   rLTLn

   rij-LrTth h

   Тиакс

   и

   JHUH I

   Тнаке

   тг

   гаг л

   лг

   Тнакс

   Тнин

   /HJ-IKHIFI

   Щ-тЙН

   VStfJfOff

   щиг.з

   п JlJ

   -irv.

   Стоп 77

   e Z3

   Фиг.У

   Редактор И. Шулла

   Составитель Р. Сукачев Техред Л.Олийнык

   Заказ 6077/46

   Тираж 363

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м ггри ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-ЗЗ, Раушска  наб., д. 4/5

   вх.и

   Фиг. If

   37 CSpoc

   Фиг. в

   Корректор Л. Бескид

   Подписное