SU505009A1 - Интерпол ционный измеритель интервалов времени - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области измерительной техники и используетс  в частности, дл  измерени  периодически повтор юи;ихс  временных интервалов в ультразвуковых уровнемерах.

Известны измерители, в которых ошибка, св занна  с несинхропностыо счетных импульсов , устран етс  введением интегратора или интерпол тора.

Известно, в частности, счетное устройство дл  измерени  интервалов времени с устранеиием погрешности дискретности, содержащее генератор счетных имнульсов, св занный с измерителем временных интервалов, работающих по принципу врем -импульсного преобразовани , и интерпол тор, содержащий два триггера, св заниых через согласующий каскад с измерителем напр жени .

Однако дл  такого устройства характерно наличие ошибки в случае произвольных измеиений частоты счетиых имнульсов.

Предлагаемый интернол ционный измеритель интервалов времегги отличаетс  тем, что в пего введены схема ИЛИ, схема запрета и преобразователь частоты в напр жение, при этом через схему ИЛИ выходы триггеров , св занные через согласуюп;пй каскад с измерителем напр жени , подключены к схеме запрета, через которую выход генератора счетных импульсов, св занный с входом

преооразовател  частоты в напр жение, включен на счетный вход первого триггера и на раздельиый вход второго триггера, другой раздельный вход которого нодключен к шине «Стон устройства, а выход преобразовател  частоты соединен с шиной питани  согласующего каскада.

Это позвол ет повысить точност) измерени  нри произвольно мен ющейс  частоте следовани  счетных импульсов.

На фиг. 1 показана блок-схема измерител ; на фиг. 2 - эпюры иапр жеиий, по сн ющие его работу.

Измеритель иитервалов содержит врем импульсный измеритель 1 иитервалов, генератор 2 счетиых импульсов, интерпол тор 3, в который вход т триггеры 4 и 5, схема ИЛИ 6, схема 7 запрета, преобразователь 8 частоты в напр жение, согласующий каскад 9 и измеритель 10 напр жени .

Измеритель работает следующим образом.

Врем -импульсный преобразователь производит подсчет импульсов, поступивших на его вход от генератора счетных импульсов за врем , ограниченное импульсами «Старт н «Стоп, соответствующее началу н концу измер емого интервала (т). Результат счета (t) выдаетс  на индикатор.

До прнхода импульса «Старт триггеры 4 н 5 интериол тора 3 наход тс  в состо нии

«О (на их выходах нулевой потенциал). Импульсом «Старт триггер 4 устанавливаетс  в состо ние «1. На его выходе по вл етс  напр жение, которое через схему ИЛИ 6 подаетс  на схему 7 запрета. С.хема запрета при этом начнет пропускать нмнульсы от генератора 2. Первый прошедн 1ий через нее импульс устанавливает триггер 4 в состо ние «О. При этом закрываетс  схема запрета.

Импульс «Стоп устанавливает в состо ние «1 триггер 5. Схема запрета вновь пропускает импульсы, так KaiK на ее управл ющий вход поступает напр жение с выхода триггера 5 через схему ИЛИ. Первый пронгедший через схему запрета импульс устанавливает триггер 5 в состо ние «6, а триггер 4 в состо ние «1. При этом схема 7 запрета пропускает импульсы. Второй проп едший через схему запрета импульс устаиавливает триггер 4 в состо ние «О, схема запрета закрываетс .

Таким образом, на выходе триггера 4 формируетс  импульс длительностью, равной интервалу времени и импульс длительностью , равной периоду Т повторени  счетных имПульсов, а на выходе триггера 5 формируетс  импульс длительностью, равной интервалу времени между сигналом «Стоп, соответствующим концу измер емого интервала, и первым следующим за ним счетным импульсом ().

Сформированные импульсы подаютс  на соответствующие входы согласующего каскада 9, представл ющего собой импульсный дифференциальный усилитель, транзисторы 11 и 12 которого работают в ключевом режиме .

Учитыва , что период иовтореии  измер емых интервалов времени посто нный, среднее значение напр жени  на выходе согласующего каскада пропорционально

г7,х(А, + ),

где Е - амплитуда импульсов, равна  напр жению питани  согласующего каскада.

Г-А/з

тогда

зых(АА+А4)

или

и,,Е-Т(К,+К,1 где /Сь Kz - коэффициенты, указывающие,

какую часть периода Т составл ют интервалы и приведенного выражени  видно, что выходное напр жение зависит от периода 5 повторени  счетных импульсов Т.

В предлагаемом устройстве дл  устранени  этой .зависимости частота следовани  счетных импульсов преобразуетс  в нанр жение с помощью преобразовател  8, выход которого подключеи к шнне питани  согласующего каскада 9, а измеритель нанр жени  10 подключен к его выходу.

В этом случае

5.,

где /Сз - коэффициент передачи преобразовател  частоты в напр жение. Тогда

(Л ,+Л.)

или

4 (Ki -f /Сз),

5 -

(Т - период повторени  измер емых интервалов).

Формула -изобретени 

Интерпол ционный измеритель интервалов

0 времени, содержащий генератор счетных импульсов , св занный с измерителем временных интервалов, поключенным к шинам «Старт и «Стоп интерпол ционного измерител , и интернол тор, содержащий два триггера, выходы которых через согласующий каскад св заны с измерителем напр жени , а вход одного из них с шиной «Старт, отличающ и и с   тем, что, с целью повышени  точности измерени  при произвольно меи ющейс 

0 частоте следовани  счетных импульсов, в интерпол тор введены схема ИЛИ, схема запрета и преобразователь частоты в напр жение , При этом через схему ИЛИ выходы триггеров, св занные через согласующий каскад с измерителем напр жени , подключены к схеме запрета, через которую выход генератора счетных импульсов, св занный в свою очередь с входом преобразовател  частоты в нанр женне, включен на счетный вход первого триггера и на раздельный вход второго триггера, другой раздельный вход которого подключен к шине «Стоп, а выход преобразовател  частоты соединен с нпшой питани  сог.тасующего каскада.

,„„-,,, - -J.

И-Ш n

«. 7„

. топ

:a.4