SU1661715A1

SU1661715A1 - Рециркул ционный измеритель длительности импульсов

Info

Publication number: SU1661715A1
Application number: SU894690730A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Горбунов; Александр Вениаминович Потемкин
Original assignee: Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова
Priority date: 1989-05-15
Filing date: 1989-05-15
Publication date: 1991-07-07

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл построени цифровых измерителей интервалов времени. Целью изобретени вл етс увеличение точности измерени . Рециркул ционный измеритель длительности импульсов содержит логический элемент ИЛИ 1, элемент И 2, счетчик 4 числа циркул ций, элемент 5 задержки. В измеритель введены элемент И 3, генератор 6 счетных импульсов, счетчик 7 импульсов, формирователь 8 импульсов. Введение новых элементов и возникновение новых св зей приводит к достижению цели изобретени . 2 ил.

Description

г

(Л

г-Э

35 55

ел

3166

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дп построени цифровых измерителей интервалов времени.

Цель изобретени - повышение точности измерени за счет уменьшени методической ошибки.

На фиг. 1 представлена структурна схема измерител ; на фиг. 2 - диаграммы, по сн ющие работу измерител .

Измеритель содержит логический элемент ИЛИ 1, второй вход которого вл етс входом измерител , а выход соединен с первым входом логического элемента И 2, выход которого подключен к первому входу логического элемента И 3, к входу счетчика 4 числа циркул ции и через элемент 5 задерж- ки - к первому входу элемента ИЛИ 1, другой вход счетчика 4 числа циркул - ций соединен с входом устройства, а выход - с вторым входом элемента И 2, второй вход элемента И 3 подключен к выходу генератора 6 счетных импульсов , а выход элемента И 3 - к входу счетчика 7 импульсов, другой вход которого соединен через формирователь 8 импульсов с входом устройства.

Измеритель работает следующим образом .

Измер емый импульс положительной пол рности (фиг. 2а) длительностью 6Х поступает на вход установки счетчи- ка 4, устанавлива его в исходное состо ние, и на формирователь 8, который по переднему фронту измер емо- То сигнала формирует короткий импульс положительной пол рности, поступающий На вход сброса счетчика 7, устанавли- Ва его каскады в нулевое состо ние (фиг. 2в). Одновременно измер емый Импульс поступает на первый вход элемента ИЛИ 1, на втором входе которого в данный момент присутствует сигнал

уровн логического О, разрешающий прохождение измер емого импульса на выход элемента ИЛИ 1.

С выхода элемента ИЛИ 1 импульс Поступает, на первый вход элемента И 2 на втором входе которого присутствует сигнал уровн логической 1 (фиг.26) с выхода счетчика 4 (указанный сигнал может быть получен, например, с инверсного выхода одного из каскадов счетчика 4), разрешающий прохождение импульса через элемент F 2. Сигнал с выхода элемента И 2 задерживаетс Элементом 5 задержки на врем Ј (причем и i- макс ) и поступает на второй вход элемента ИЛИ 1. Поскольку на первом входе элемента ИЛИ 1 после окончани входного сигнала Јл присутствует уровень логического 0 то задержанный импульс длительностью t« по вл етЛ

с на выходе элемента ИЛИ 1.

Процесс циркул ции измер емого импульса с периодом повторени Ј происхдит по замкнутому контуру (элемент ИЛИ 1, элемент И 2, элемент 5 задержки ) аналогично описанному выше первому циклу (фиг, 2г). Количество циркул ции измер емого импульса подсчитываетс с выхода элемента И 2 счетчиком 4 по заднему фронту циркулирующего импульса. Срыв циркул ции происходит при по влении на втором входе элемента И 2 запирающего уровн (уровн логического О) с выхода счетчика

4(фиг. 2б) после подсчета заданного числа п циркулирующих импульсов.

В процессе циркул ции каждый из сигналов с выхода элемента И 2 поступает на первый вход элемента И 3, на второй вход которого поступают счетные импульсы с генератора 6 (фиг. 2д), Количество счетных импульсов N с периодом TC t совпадающих с циркулирующий импульсами и прошедших на выход элемента И 3 (фиг. 2е), фиксируетс счетчиком 7. Таким образом, в счетчике 7 после окончани циркул ции записан код, соответствующий суммарному количеству счетных импульсов, что эквивалентно измерению раст нутого в п раз интервала Јч. При этом, поскольку отсутствует синхронизаци между частотой повторени счетных импульсов и частотой циркул ции (определ емой величиной задержки сигнала в элементе

5задержки), то, во-первых, повтор ющиес парциальные измерени циркулирующих импульсов можно считать независимыми , во-вторых, на каждый 1-й

(i 1, п) измер емый импульс циркул ции приходитс различное число (N; та или N- m + 1) счетных импульсов , отличающеес на 1. Число, записанное в счетчике 7 по окончании цирп

кул ций, равно N L.M . Натематичес i

кое ожидание длительности импульса равно

СЈХ Р0- та Тсц + Р, (га + 1)ТеЧ , где Р0 и Р - веро тности совпадени с измер емым импульсом га + t счетных импульсов соответственно.

Веро тности Р,

5 и Р.

0 n j , определ ютс как отношени числа событий к числу

испытаний: Р„

К.Ч п

ЗР,- г„еквчисло событий; соответствующее совпадению измер емого интервала Јх с п счетными импульсами; Kt - число событий , соответствующее совпадению интервала JX с лп+1 счетными импульсами . Таким образом,

Ко п

,

К, п

или

х сч, так как N KQm + + К, (in + 1) .

Если существует необходимость представить результат измерени длительности интервала числом периодов счетных импульсов (Јх В-ТСЧ , где В - вещественное число), операци делени на п может быть организована переносом дес тичной зап той в кас7 на 1 либо,

после окончани счета, сдвигом содержимого двоичных разр дов счетчика 7 на 1-разр дов влево при п 2. Как следует из (1), длительность интервала представлена нецелым числом периодов счетных импульсов, из чего еле-

кадах дес тичного счетчика разр дов влево при п 10 ,

1661715

25

д 35

дует, что разрешающа способность измерител значительно меньше периода счетных импульсов. Таким образом, , дл предлагаемого измерител возможно измерение временных интервалов Оц, существенно меньших периода счетных импульсов Тсц .

Claims

Ю Формула изобретени

Рециркул ционный измеритель длительности импульсов, содержащий элемент ИЛИ, второй вход которого вл ет15 с входом устройства, а выход подклю- чен к первому входу элемента И, выход которого соединен с входом счетчика числа циркул ции и через элемент задержки с первым входом элемента ИЛИ,

20 отличающийс тем, что, с целью увеличени точности измерени , в него введены генератор счетных импульсов, второй элемент И, счетчик импульсов и формирователь импульсов, вход которого соединен с входом устройства , а выход - с входом сброса счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с выходом второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора счетных импульсов , а первый вход - к выходу первого элемента И, причем второй вход счетчика числа циркул ции соединен с входом устройства, а выход - с вторым входом первого элемента И.

30

z

Hi

Фиг. 2

n

t