Способ измерения временных интервалов

 

1 ЕВф(; Сц 1 .-" е -, щты, яе- тьх нмчкс ли б..ь текэ Б

О П

ИЗОБРЕТЕНИЯ (II) 495639

Сойв Ссвстскнх

Соцне!н:стннсснн:.

Рвощблнн

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61} Зависимое от авт. свидетельства (51) М. Кл. С 04f 11/12 (22) Заявлено 31.12.71 (2i) 1731086 18-10 с присоединением заявки №

Государственный комитет (32) Приоритет

Совета МнннстРов СССР

IIo дедам нзонретеннй ОпУбликовано 15.12.75. Бюллетень № 46 (53) УДК 621.317.761 (088.8) н от .;рь:тнй

Дата опублшсэванпя описания 22.05.76 (72) Автор изобретения

С. Н. Шубаев (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ

Изобретение относится к области измерения малых временных интервалов.

Известен способ измерения и селекции временных интервалов, основанный на преобразовании интервала в аналоговую величину (напряжение) с помощью ударно-возбуждаемого контура. Согласно этому способу в начале измеряемого интервала ток через контур скачком увеличивают до определенного значения, а в конце интервала также скачком уменьшают до первоначальной величины. В результате такого воздействия в контуре устанавливаются затухающие колебания, амплитуда которых определяется соотношением между частотой настройки контура и длительностью контролируемого интервала.

По этой амплитуде затем судят о величине интервала.

Известный способ обладает тем недостатком, что при пропадании одного из двух импульсов, образующих временной интервал, последующее измерение амплитуды напряжения на контуре дает заведомо неверные показания, что приводит к ошибочному суждению о величине интервала и его отклонении от своего номинального значения. В ряде случаев такие ошибки являются недопустимыми.

Целью изобретения является устранение ошибочных показаний при пропадании одного из импульсов, образующих измеряемый временной интервал.

Эта цель достигается тем, что частоту и начальную фазу колебаний генератора выбп5 рают таким образом, чтобы снимаемое с него напряжение проходило через нуль в момент, соответствующий окончанию временного интервала при его номинальной величине, измеряют мгновенное значение этого напряже10 пня и его знак в момент появления второго импульса, по которым судят о величине и знаке отклонения временного интервала от поминала.

На фпг. 1 изображена блок-схема прибора, 15 реализующего предлагаемый способ; на фпг. 2 — графики процессов.

Прибор состоит из трех ocHoBIII,Ix узлов: распределителя импульсов 1, генератора 2 ударного возбуждения и измерителя 3 мгно20 венных значений напряжения. Вспомогательный узел 4 воззращает схему в исходное состояние перед началом каждого нового цикла измерения. Импульсы, образующие измеряемый интервал, подаются на вход первого

25 узла, назначение которого состоит в том. чтооы первый импульс осуществил запуск генератора 2, но не прошел бы на вход мправленпя 5 измерителя 3. Второй импульс первый узел должен беспрепятственно пропустить на

30 вход управления 5, благодаря чему пзмери495639

) накс ) (- — ) !

Тс.1ü 3 в момент гояв, Ipii:!:! БторОГО !Iмпу лься производит измерение напряжения ге ераторя.

На фиг. 2е! Нзобо»«crn, имi ульсы, !)н)ервал между которыми подле>кит измерению. 6

Импульс 1 соответствует началу интервала, а импульсы II, 111, IV — концу интервала при различных его значениях: импульс 11 соответствует уменьшенному интервалу, импульс

I I I — номинальному, импульс Ih — увеличен- 10 ному. На фиг. 2б показано напряжение U«, генератора 2 ударного возбуждения. Напряжение U„„, возникает в момент /1 появления импульса I, а в момент 1з, соответствующий

Номинальному значению интервала тн=4 — t!. I6 оно проходит через нуль. При появлении импульсов II, III или IV производятся измерения мгновенного значения напряжения У„н (измерителем 3) . Если контролируемый интервал т равен номинальному значению (т= 20

=т„), то будет измерено нулевое значение; если т=1 — tr(T„, то в результате измерения будет зафиксирована величина U= U . При т=4 — t!)т„будет зафиксирована величина

У=У+. Значение U (равное U+ или U ) за- 26 поминается узлом 3 до следующего цикла (или дольше) . По величине U судят об отклонении интервала от номинала, т. е. о величине Лт=т — ткн

В некоторых пределах U u At связаны од- З0 нознячно. Для случая, изображенного ня фиг. 2б, эта связь выражается формулой: —,.лг

U =-Esin

2"

-н

3= где Š— амплитуда напряжения U,„. «.

В общем случяc напряжение U, может иметь другую l13÷àtlüi;óþ фазу сг и частоту /.

Для такого обще. о случая мо)«но написать:

U„„, ==-0 при /< 40

Г„„Esin(2.".j(8 — t,)+;.I npu t i, Отсюда пог!) )ается, что условие U,.„, 0 Tr;):.

c=--тн требуег выполнен;я соотношения:

2 —. -., +;;:lг, (2) где /г — любое целое и!сло (/г — 0, 1, 2, ...).

На фпг. 2 б показан случай 1г=0,!1-,——

Для сбщегo случая связь и;жду U и .лт дается следующей зависимостью, получаемой пз выражений (1) и (2):

U — (— 1)й E sin 2)-jA (— I )É E sin

x(— "-,—" - — )

I:i; этой формулы можно найти выражение для максимального относителы:ого изменения 60 (". ен)а!ан„при котором сохраняется однознячпая связь между U и Лт

Например, для случая, изображенного на фиг. 2б, (Л-.

-- + 1, т. е. A-.„„, -- +

-н /накс

Предусматриваемую данным способом настройку генератора ударного возбуждения согласно соотношению (2) можно производить по известному значению т„или же по c, задаваемому от какого-лиоо эталонного устройства, но неизвестному в абсолютчых един!.цах вре::ени. В первом случае данным способом можно осуществить измерение абсолютного значени:! Лт, а во втором случае —только измерение oTLОснтельного отклонения

ЛНа фпг. 2 в показан случай, когда в соотношенин (2) выбрано q..—— 0, )г=2. При этом частота напряжения U,,„âûøå, чем частота

U.-,-,-, па фнг. 2б. Как видно, область однозначности получается здесь меньше, чем в предыдущем случае, именно Лт„ан,=-", но зато при одних и тех же значениях AT величина U для фиг. 2 в (U и U ) больше, чем для фиг. 2а (при условии равенства амплит1 д напряжений U« r и Ь1ген) . Поэтому для случая, изображенного FIH фиг. 2в, возможная точность измерения мгновенных значений

U, а следозателы о, и значений Лт выше. Так!. м ооразом, применяя генератор с более высокой частотo:. „можно повысить точность измерени)1 - a с «1 —. сужения диапазона Лт. В частности, Б приооре, Основанном ня данном

СНОСООС, Л!ОЖ1!О НРЕД) IOTPCTh НЕСКОЛЬКО ПЕ;: .«ni!а!ЯЕМЬ)Х ГСПЕРЯтОРОБ С РаЗНЫМИ ЧаСтО- .и; (r. е. разными !1; Ir !г), благодаря чему н!) Нбо,, ) с Гане! .1БОГОшкяльны:) .

В -,.учас, когда один из импульсов, обра3) !Ощl):C НЗ. !Еряе Ib!ir ИНТЕрвяп, OTCr TÑTÂ) еТ, ос)а=шпй ч и)!ну ILc произведет запуск генератора удар))ОГO зозоу «депня, однако измег! С)111 е:)1Г111) С!1,,)1 О зн 1еН1151 С) Не ОдеТ ОСу-! 1,с.влено,;i и, Быхо"..е измерителя 3 после ,1i! iil1oI Î ц!!«,.1;- Окажетс)1 1lулевое напряжение.

3тoт рсзультяГ б. дет таким же, как если бы измерение Лт вообще не производилось в .; .нный ци«л. Следовательно, будут отсутствовать ка«ие-л:!бо данные для ложного с;жде))ня î LånèL!Flrrå Лт.

Формула изобретения

Спосоо 11зх!Срения временных интервалов пгГем пресбразозания интервала в аналого.-) и величину, например, напряжение, с по.;)О!нь!О ударно-возбуждаемого контура, при

«О) ором геператop у,,ярного возбуждения этого «ol:.ccpа запускают од! овременпо с появлсш см первого пх!п .льса, образ ющегo измеряемый временный интервал, отличаю—

495639

-22. l

Составитель В. Степанов

Редактор С. Хейфиц

Текред М. Семенов

Корректор T. Добровольская

Заказ 990/12 Изд. ¹ 2082 Тираж 529 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 шийся тем, что, с целью устранения ошибочных показаний при пропадании одного из импульсов, частоту и начальную фазу колебаний генератора устанавливают таким образом, чтобы снимаемое с него напряжение проходило через нуль в момент, соответствующий окончанию временного интервала при его номинальной величине, измеряют мгновенное значение этого напряжения и его знак в момент появления второго импульса, 5 по которым судят о величине и знаке отклонения временного интервала от номинала,