Claims (2)
Изобретение относитс к контрольн измерительной технике и может бьть использовано дл измерени длительности периодических импульсных сигналов . Известен способ измерени длитель ности периодических импульсов-путем последовательного во времени сравнени измер емой импульсной последовательности с эталонной, временные характеристики которой дискретно измен ют . Способ позвол ет определ ть величину и знак рассогласовани межд длительност ми измер емых и эталонных импульсов и измен ть длительност эталонных импульсов до знамени длительности измер емых импульсов р J Однако этот способ не позвол ет производить измерение импульсов малой длительности. Наиболее близким по Т(гхнической сущМости к изобретению вл етс спо С1)б измерени длительности периодических импульсов, в котором с целью уменьшени погрешности измерени , св занной с кратностью периодов сравниваемых последовательностей, устанавливают период эталонной последовательности кратным периоду измер емой последовательности, а затем измен ют период эталонной последовательности на определенную величину L2 J. Известно устройство дл реализации данного способа, содержащее блок задани эталонного сигнала, врем задающий каскад, ключ, счетчики, блок синхронизации f2). Однако необходимость в данном способе подсчета числа импульсов измер емой последовательности приводит к ограничению частотного диапазона измерений. Цель изобретени - расширение частотного диапазона измер емых импульсных последовательностей. Указанна цель достигаетс тем, что согласно способу измерени длительности периодических импульсов, включающему сравнение во времени измер емой и эталонной последовательностей , при котором период последней измен ют на известную величину относительно его значени , кратного периоду измер емой последовательности , период эталонной последовательности измен ют многократно на дискретные величины одного знака, сохран неизменной длительность ее импульсов, дл каждого значени периода эталонной последовательности подсчитывают количества импульсов эталонной последовательности между ближайшими моментами совпадени импульсов сравниваемых последовательностей , сравнивают подсчитанные величины , а измер емую длительность импульсов определ ют по величине дли тельности импульсов эталонной послед вательности и суммарному значению из менени периода эталонной последовательности , при котором подсчитанное количество периодов эталонной последовательности стало больше, чем при предыдущем значении периода. С- этой же целью в устройство дл осуществлени предлагаемого способа, содержащее блок задани эталонного сигнала, первый выход которого соединен через ключ с сигнальным входом первого счетчика, врем задающий каскад , первый выход которого соединен с управл ющим входом ключа, а второй - с первым входом блока синхронизации , а также второй счетчик, дополнительно введены элемент сравнени , регистр пам ти и блок отбора совпадени , первый вход которого сое динен с первым выходом блока задани эталонного сигнала, управл ющий вход соединен с выходом блока синхронизации , а выход отбора совпадений соеди нен с входом врем задающего каскада и установочным входом первого счетчи ка, при этом сигнальный вход регистра пам ти соединен с выходом первого счетчика и первым входом элемента сравнени , управл ющий вход регистра пам ти соединен с вторым выходом вре м задающего каскада, а его выход сое динен с вторым входом элемента сравнени , выход которого подключен к второму входу блока синхронизации, причем установочный вход регистра па м ти соединен с третьим входом блока синхронизации и вторым выходом блока задани эталонного сигнала, вход ко9 4 торого соединен с входом второго счетмика и выходом блока синхронизации . Сущность способа заключаетс в следующем. Устанавливают период Тд эталонной последовательности равным или кратным периоду TX следовани импульсов длительность Ту; которых измер етс так, что имеет место равенство , где К 1, 2, 3... Затем измен ют период эталонной последовательности на величину &t и полумают его новое значение Т ДЬ, сохран неизменной длительность Тд импульсов этой последовательности . Сравнивают во времени последоваИ Т- и вытельности с периодами Тд дел ют моменты совпадени сравниваемых последовательностей. За момент совпадени принимают определенный элемент пачки импульсов совпадени , например ее начало. Тогда количество Ng/t периодов эталонной последовательности с периодом между ближайшими моментами совпадений равно э-1 - д-Ь Число N-. подсчитываетс и запоЭп минаетс . Затем измен ют период эталонной последовательности на величину At и получают его новое значение Tg,T9,+At-Tg+2ut. Вновь сравнивают во времени импульсные последовательности с периодами . Ъ При этом несколько раз подсчитывают количества . периодов эталонной последовательности 9а- ад 2 между ближайшими моментами совпадени и сопоставл ют получающиес значени N-52-с запомненным числом N-j-j Если все получающиес значени N92. меньше (это следует из (1) и (2)), то запоминаетс одно из . например последнее, и вновь измен ют период эталонной последовательности. Перечисленные операции повтор ют. На п-ом шаге изменени периода эталонной последо.вательности его значение равно T:jy Тд-fn Л t , а величина изменени периода с начала измерени п ut досги5 гает такой величины, что ста1НОВИТСЯ равной или большзй суммарной длительности импульсов изме р емой Сх. и эталонной ZTn последова тельностей, т.е. х « ид-Ь. При этом происход т пропуски в р гистрации моментов совпадени , и сл довательно, подсчитываемое количест во Ngy периодов эталонной последовательности между ближайшими совпад ни ми значительно превышает расчетное значение N определенное как Р - 1 При соответствующем выборе велич ны приращени u.t число меньше чем Ngy, подсчитанное, что и обнаруживаетс при сопоставлении этих чисел . По известной длительности Тд импульсов эталонной последовательности и суммарному значению изменени n-,t периода эталонной последовательности , при котором подсчитанное количество , периодов эталонной последовательности между ближай шими зарегистрированными моментами совпадени больше аналогичного коли чества Ng(y). при предыдушем значении периода, определ ют измер емую длительность Тч импульсов из соотношени Ту,п&1-Тэ. На чертеже приведена структурна схема устройства, реализующего способ . Устройство содержит блок 1 задани эталонного сигнала, включающий блок 2 автоподстройки частоты (АПЧ) генератор 3 квантующих импульсов, фазовращатель Ц, блок 5 отбора, совпадений (БОС), времнзадающий каскад 6, ключ 7, первый счетчик 8, ре гистр 9 пам ти, элемгнт 10 сравнени блок 11 синхронизации и второй счет чик 12. Устройство работает следующим об разом. Перед началом измерени период следовани импульсов генератора 3 квантующих импульсов с помощью блока 2 АПЧ устанавливаетс кратным периоду измер емой импульсной последовательности . Сигнал об установлении кратности периодов с выхода блока 2 АПЧ поступает на установочный вход регистра 9 пам ти, по которому в регистре записываетс число, соответ9 ствующее максимальной емкости .первого счетчика. OднoвpJмeннo этот же сигнал поступает на блок 11 синхронизации, после чего последний подает команду на фазовращатель 4 дл изменени периода эталонной последовательности на величину fi t и открывает БОС 5На входы БОС 5 поступают импульсы измер емой и эталонной последовательности соответственно со входа устройства и выхода фазовращател . БОС 5 .формирует серию импульсов, каждый из которых определ ет момент совпадени импульсов сравниваемых последовательностей и соответствует определенному элементу пачки импульсов совпадени , например ее началу. Импульсы с выхо/ца БОС 5 поступают на врем задающий каскад 6 и установочный вход счетчика 8. Врем задающий каскад 6 открывает ключ 7, через который импульсы с выхода фазовращател k поступают на счетный вход счетчика 8. Счетчик 8 подсчитывает число Ng импульсов эталонной последовательности между ближайшими импульсами , формируемыми БОС 5- У тановка первого счетчика 8 в нулевое состо ние осуществл етс каждым импульсом с выхода БОС 5- Элемент 1П сравнени сопоставл ет по величине числа, записанные в счетчике 8 и регистре 9 пам ти. Если число, записанное в регистре 9 пам ти, больше, то элемент 10 сравнени не подает сигнала остановки измерени на блок 1,1 синхронизации .. Сопоставление чисел происходит в течение временного интервала, определ емого известным количеством импульсов с выхода БОС 5 и устанавливаемого врем задающим каскадом 6. По окончании этого временного интервала врем задающий каскад 6 подает сигнал на управл ющий вход регистра 9 пам ти и на блок 11 синхронизации . По этому сигналу регистр 9 пам ти переписывает с первого счетчика 8 зарегистрированное им число N,5/) импульсов эталонной последовательности , измен ранее записанное в регистре 9 число. Блок 11 синхронизации блокирует БОС 5i подает команду на фазовращатель дл изменени периода эталонной последовательности на следующую величину ut, а затем открывает БОС S- Второй счетчик 12 под подсчитывает число п изменений периода эталонной последовательности. bmee все г)ги.,гн)ции повтор ютс . Первым сметчик 8 подсчитывает числа равные количеству периодов зта/кжнои последооательности между ближайшими импульсами БОС 5- Элемен 10 сравнени сопоставл ет числа и N.f. Если , то происходит дальнейшее изменение периода эталон ной последовательности на величину .t. КсЖ только число, зарегистрированное в первом счетчике 8, оказыва етс больше, чем число, записанное а регистре 9 пам ти, элемент 10 сра нени подает на блок 11 сигнал, по которому измерени прекращаютс , а измер емую длительность импульсов г)предел ют из соотношени Ty-nAt-Tg,(3) где п - число изменений периода эта лонной последовательности, подсчитанное счетчиком 12, Тл длительность импульсов эталонной последовательности на выходе фазовращател 4. В предлагаемом способе, в отличи от известного, отсутствует подсчет периодов измер емой последовательно ти, а подсчитываетс число периодо эталонной последовательности. Тем с мым снимаетс ограничение на частот ный диапазон измер емых импульсных последовательностей, накладываемое быстродействием счетных схем, так как частота эталонной последователь ности может быть за счет применени большой кратности частот значительно меньше, чем частота измер емого сигнала. Точность измерени предлагаемым способом определ етс величиной ut дискрета изменени периода эталонной последовательности. Количество шагов изменени пэриода эталонной последовательности импуль са, не превышающего величины периода эталонной последовательности, не больше величины У Т /Л- Длительность Тд импульсов эталон ной последовательности не должна быть больше, чем половина минимального периода измер емой.последовательности , т,е.Тэ скважности измер емого сигнала Зольше двух. Формула изобретени I. Способ измерени длительности периплнирских импульсов, включающий cpfiHHiHiie во времени измер емой и эталонной последовательностей, при котором период последней измен ют на известную величину относительно его значени , кратного периоду измер емой последовательности, отличающийс тем, что, с целью расширени частотного диапазона измер емых импульсных последовательностей , период эталонной последовательности измен ют многократно на дискретные величины одного знака, сохран неизменной длительность ее импульсов, дл каждого значени периода эталонной последовательности подсчитывают количества импульсов эталонной последовательности между ближайшими моментами совпадени импульсов сравниваемых последовательностей , сравнивают подсчитанные величины , а измер емую длительность импульсов определ ют по величине длительности импульсов эталонной последовательности и суммарному значению изменени периода эталонной последовательности , при котором подсчитанное количество периодов эталонной последовательности стало больше, чем при предыдушем значении периода. 2, Устройство дл осуществлени способа по п. 1, содержащее блок задани эталонного сигнала, первый выход которого соединен через ключ с сигнальным входом первого счетчика , врем задающий каскад, первый выход которого соединен с управл ющим входом ключа, а второй - с первым входом блока синхронизации, а также второй счетчик, отличающеес тем, что, с целью расширени частотного диапазона измер емых импульсных последовательностей, в него введены элемент сравнени , регистр пам ти и блок отбора совпадени , первый вход которого соединен с первым выходом блока задани эталонного сигнала , управл ющий вход соединен с выходом блока синхронизации, а выход блока отбора совпадений соединен с входом врем задающего каскада и установочным входом первого счетчика, при этом сигнальный вход регистра пам ти соединен с выходом первого счетчика и первым входом элемента сравнени , управл киций вход регистпгТ пам ти соединен с вторым выходом врем злдакидего каскада, а его выход соединен с вторым входом эл мснт.1 сравнени , выход KOTopoi(j подключен к второму входу блока синхроиизлции, причем установочный вход регистра пам ти соединен с третьим входом блока синхронизации и вторым выходом блока задани эталонного сигнала, вход которого соединен с входом второго счетчика и выходом блока синхронизации . 9 410 Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР fr 5+21б9, кл. G О F lO/OJ. 1975. The invention relates to a test measurement technique and can be used to measure the duration of periodic pulse signals. A known method for measuring the duration of periodic pulses is by successively comparing in time a measured pulse sequence with a reference one, the temporal characteristics of which are discretely changed. The method allows to determine the magnitude and sign of the mismatch between the durations of the measured and reference pulses and change the duration of the reference pulses to the sign of the duration of the measured pulses p j However, this method does not allow for the measurement of short pulses. The closest in terms of T (the essential essence of the invention is method C1) to measure the duration of periodic pulses, in which, to reduce the measurement error associated with the multiplicity of periods of compared sequences, set the reference sequence period to be a multiple of the period of the measured sequence, and then change the period of the reference sequence by a certain value of L2 J. A device for implementing this method is known, which contains a block for specifying a reference signal; Scad, key counters, synchronization block f2). However, the need for this method of counting the number of pulses of a measured sequence leads to a limitation of the frequency range of measurements. The purpose of the invention is to expand the frequency range of the measured pulse sequences. This goal is achieved by the fact that according to the method of measuring the duration of periodic pulses, including a comparison in time of the measured and reference sequences, in which the period of the latter is changed by a known value relative to its value multiple of the period of the measured sequence, the period of the reference sequence is changed repeatedly to discrete values of one character, keeping the duration of its pulses unchanged, for each value of the period of the reference sequence, calculate the quality of the pulses of the reference sequence between the closest moments of coincidence of the pulses of the compared sequences, compare the counted values, and the measured pulse duration is determined by the duration of the pulses of the reference sequence and the total value of the change in the period of the reference sequence, at which the counted number of periods of the reference sequence became larger than at the previous period value. With the same purpose, a device for implementing the proposed method, comprising a block for setting a reference signal, the first output of which is connected via a key to the signal input of the first counter, the time specifying cascade, the first output of which is connected to the control input of the key, and the second to the first input the synchronization unit, as well as the second counter, additionally introduced a comparison element, a memory register and a matching match block, the first input of which is connected to the first output of the reference signal setting block, the control input connected to the output of the synchronization unit, and the selection selection output is connected to the input of the time of the master stage and the installation input of the first counter, the memory input of the memory register is connected to the output of the first counter and the first input of the reference element, the control input of the memory register is connected to the second output time of the master stage, and its output is connected to the second input of the comparison element, the output of which is connected to the second input of the synchronization unit, the setting input of the memory register is connected to the third input of the synchronization unit and and second output specifying a reference signal input ko9 torogo 4 connected to the input and output schetmika second sync block. The essence of the method is as follows. Set the period Td of the reference sequence to be equal to or a multiple of the period TX of the pulse duration; which is measured in such a way that equality takes place, where K 1, 2, 3 ... Then the period of the reference sequence is changed by the value of & t and half of its new value T Db, keeping the duration Td of the pulses of this sequence unchanged. The sequence of T-sequence and discharge with time periods TD are compared with the coincidence moments of the sequences being compared. For the moment of coincidence, a certain element of the coincidence pulse train is taken, for example, its beginning. Then the number of Ng / t periods of the reference sequence with the period between the closest moments of coincidence is e-1 - d-b Number N-. counts and scans minaets. Then, the period of the reference sequence is changed by the value of At and its new value Tg, T9, + At-Tg + 2ut is obtained. The time sequences are again compared with periods. B At the same time, the quantities are counted several times. periods of the reference sequence 9a ad 2 between the closest points of coincidence and match the resulting N-52-values to the stored number N-j-j if all the resulting values are N92. less (this follows from (1) and (2)), then one of them is remembered. for example, the latter, and again change the period of the reference sequence. The listed operations are repeated. At the 5th step of changing the period of the reference sequence, its value is T: jy Td-fn L t, and the value of the change of period from the beginning of the measurement is n ut reaching a value such that it becomes equal or greater than the total duration of the pulses of the measured Cx. and reference ZTn sequences, i.e. x "id-b. In this case, gaps in the registration of moments of coincidence occur, and consequently, the calculated number of Ngy periods of the reference sequence between the closest matches greatly exceeds the calculated value of N defined as P - 1 With an appropriate choice of the increment ut number smaller than Ngy calculated which is found when comparing these numbers. By the known duration Td of the pulses of the reference sequence and the total value of the change n-, t of the period of the reference sequence, at which the counted number of periods of the reference sequence between the nearest recorded coincidence moments is greater than the same number of Ng (y). with the previous period value, the measured duration of Tc of pulses is determined from the ratio Tu, n & 1 Te. The drawing shows a block diagram of a device that implements the method. The device comprises a reference signal setting unit 1, including an automatic frequency control unit (AFC) 2, a generator of 3 quantizing pulses, a phase shifter C, a selection unit 5, matches (BF), a time reference cascade 6, a key 7, a first counter 8, a memory register 9, Comparison unit 10 synchronization unit 11 and the second counter 12. The device works as follows. Before starting the measurement, the period of following pulses of the generator 3 of quantizing pulses is set to a multiple of the period of the measured pulse sequence using block 2 of the AFC. The signal about establishing the multiplicity of periods from the output of block 2 of the AFC is fed to the setup input of memory register 9, according to which the register records the number corresponding to the maximum capacity of the first counter. A single signal is sent to the synchronization unit 11, after which the latter sends a command to the phase shifter 4 to change the period of the reference sequence by fi t and opens the biofeedback 5 The inputs of the biofeedback 5 are received from the input and output of the phase shifter, respectively. BFB 5. Generates a series of pulses, each of which determines the instant of coincidence of the pulses of the compared sequences and corresponds to a certain element of the pulse train of coincidences, for example, its beginning. The pulses from the output of the BFR 5 arrive at the time setting cascade 6 and the installation input of the counter 8. The time setting cascade 6 opens the key 7, after which the pulses from the output of the phase shifter k arrive at the counting input of the counter 8. The counter 8 counts the number Ng of pulses of the reference sequence between The closest pulses generated by the BFR-5. The installation of the first counter 8 to the zero state is performed by each pulse from the output of the BFR 5. The comparison element 1P compares the values recorded in the counter 8 and the memory register 9 by value. If the number recorded in memory register 9 is larger, comparison element 10 does not send a measurement stop signal to synchronization unit 1.1. The numbers are matched during a time interval determined by a known number of pulses from the BFB 5 and set by time cascade 6. At the end of this time interval, the master cascade 6 sends a signal to the control input of the memory register 9 and to the synchronization unit 11. For this signal, memory register 9 overwrites the number N registered by it from the first counter 8, number N, 5 /) of the pulses of the reference sequence, changing the number previously recorded in register 9. The synchronization unit 11 blocks the BFB 5i commands the phase shifter to change the period of the reference sequence to the next value ut, and then opens the biofeedback S- Second counter 12 counts the number n of changes of the period of the reference sequence. bmee all d) g., gn are repeated. First, the estimator 8 counts the numbers equal to the number of periods of this sequence / short sequence between the nearest pulses of the BFB 5-Element 10 comparison compares the numbers and N.f. If, then there is a further change in the period of the reference sequence by the value of .t. The CSG only the number registered in the first counter 8 is greater than the number recorded in the memory register 9, the element 10 of the timeout sends to the block 11 a signal on which the measurements are stopped, and the measured pulse duration d) is derived from the ratio Ty-nAt-Tg, (3) where n is the number of changes in the period of the reference sequence, counted by counter 12, T is the pulse duration of the reference sequence at the output of the phase shifter 4. In the proposed method, in contrast to the known, there is no calculation of the periods of the measured successive Tel'nykh minute, and is counted number of periods of the reference sequence. However, the restriction on the frequency range of the measured pulse sequences, imposed by the speed of the counting circuits, is removed, since the frequency of the reference sequence can be due to the use of a large frequency ratio much less than the frequency of the measured signal. The measurement accuracy of the proposed method is determined by the value ut of the discrete change in the period of the reference sequence. The number of steps to change the period of a reference pulse sequence not exceeding the value of the period of the reference sequence is not greater than the value of T / L. The duration Td of the pulses of the reference sequence should not be more than half the minimum period of the measured sequence. measured signal More than two. Claims I. A method for measuring the duration of peripneir pulses, including cpfiHHiHiie in time of the measured and reference sequences, in which the period of the latter is changed by a known value relative to its value multiple to the period of the measured sequence, characterized in that, in order to extend the frequency range pulse sequences, the period of the reference sequence is changed repeatedly to discrete values of the same character, keeping its pulse duration unchanged. , for each period of the reference sequence, count the number of pulses of the reference sequence between the closest moments of the pulses of the compared sequences, compare the counted values, and the measured pulse duration is determined by the magnitude of the pulse duration of the reference sequence and the total value of the period change of the reference sequence, at which the counted number of periods the reference sequence has become larger than with previous meaning it period. 2, An apparatus for carrying out the method according to claim 1, comprising a block for setting a reference signal, the first output of which is connected via a key to the signal input of the first counter, the time specifying cascade, the first output of which is connected to the control input of the key, and the second to the first input of the unit synchronization, as well as a second counter, characterized in that, in order to expand the frequency range of the measured pulse sequences, a comparison element, a memory register and a match selection block, the first input of which is connected to the output of the reference signal setting unit, the control input is connected to the output of the synchronization unit, and the output of the matching selection unit is connected to the input of the master stage time and the setup input of the first counter, while the memory input of the memory register is connected to the output of the first counter and the first input of the comparison element , the control registers memory input is connected to the second output of the time of the cascade, and its output is connected to the second input of the comparison electronic circuit.1, the output of the KOTopoi (j connected to the second input of the synchronization unit, and tanovochny input memory register coupled to the third input of the block synchronization and second output specifying a reference signal having an input coupled to the input of the second counter and the output synchronization unit. 9 410 Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate fr 5 + 21b9, cl. G About F lO / OJ. 1975.
2.Авторское свидетельство СССР ff 209б1 , кл. G 01 R 29/02, 1970.2. USSR author's certificate ff 209b1, cl. G 01 R 29/02, 1970.