RU2138839C1 - Method of vernier measurement of time intervals with determined interpolation factor ( versions ) - Google Patents

Abstract

FIELD: measurement of aggregate of repeating time intervals. SUBSTANCE: prior to start of measurement period of vernier signal T_a is set to achieve accuracy T_v so that difference of periods of main signal T_m and vernier signal T_v will not exceed T_a by absolute value. Then required number of measurements are taken and codes of number of pulses of vernier signal before coincidence of main and vernier signals are recorded. Interpolation factor K defined more accurately and setting period of vernier signal according to formula T_v= T_m(K±1)/K, is determined as difference between maximal and minimal values of recorded code plus one or as maximal value of recorded codes. Determination of interpolation factor makes it feasible to diminish requirements to stability of period of vernier signal without deterioration of accuracy of vernier method. EFFECT: diminished requirements to stability of period of vernier signal. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и может использоваться для массового измерения с высокой точностью неповторяющихся временных интервалов между импульсами. The invention relates to measuring and computer engineering and can be used for mass measurement with high accuracy of non-repeating time intervals between pulses.

Известен способ нониусного измерения временных интервалов, основанный на подсчете нониусных импульсов от момента поступления входного импульса до совпадения основного и нониусного сигналов [1]. Недостатком этого способа является жесткое требование к точности периода нониусного сигнала. A known method of vernier measurement of time intervals, based on the calculation of vernier pulses from the moment of receipt of the input pulse to the coincidence of the main and vernier signals [1]. The disadvantage of this method is the strict requirement for the accuracy of the period of the vernier signal.

Наиболее близким к предлагаемому является способ нониусного измерения временных интервалов [2], при котором используются основной сигнал с периодом Т_о и нониусный сигнал с периодом T_н = Т_о + Т_q, что обеспечивает точность преобразования Т_q = T_о/K, где K - коэффициент интерполяции, задающий соотношение периодов основного и нониусного сигналов по формуле

В момент поступления границы временного интервала осуществляется запуск нониусного генератора, а окончание преобразования производится при совпадении нониусного сигнала с основным сигналом. Отрезок времени от момента поступления границы временного интервала до ближайшего импульса основного сигнала определяют по количеству импульсов нониусного сигнала, выработанных от момента запуска до совпадения с основным сигналом. Этот способ имеет высокую точность, однако при его использовании предъявляются жесткие требования к стабильности нониусного сигнала и соответственно к коэффициенту интерполяции. Для стабилизации периода нониусного сигнала используются различные методы: термостабилизация, использование запускаемых кварцевых резонаторов, фазовая автоподстройка частоты и др. Все эти способы имеют свои недостатки и усложняют схемы измерителей.Closest to the proposed method is the vernier measurement of time intervals [2], in which the main signal with a period T _o and a vernier signal with a period T _n = T _o + T _{q are used} , which ensures the accuracy of the conversion T _q = T _o / K, where K is the interpolation coefficient that sets the ratio of the periods of the main and vernier signals according to the formula

At the moment the boundary of the time interval arrives, the vernier generator is launched, and the conversion is completed when the vernier signal coincides with the main signal. The time interval from the moment the boundary of the time interval arrives to the nearest pulse of the main signal is determined by the number of pulses of the vernier signal generated from the moment of start to coincidence with the main signal. This method has high accuracy, but when it is used, stringent requirements are imposed on the stability of the vernier signal and, accordingly, on the interpolation coefficient. Various methods are used to stabilize the period of the vernier signal: thermal stabilization, the use of triggered quartz resonators, phase locked loop, etc. All these methods have their drawbacks and complicate the meter circuitry.

Изобретение направлено на снижение требований к точности периода нониусного сигнала. The invention is aimed at reducing the requirements for accuracy of the vernier signal period.

Поставленная цель достигается тем, что при измерении множества неповторяющихся временных интервалов в момент поступления границы временного интервала запускают нониусный сигнал и подсчитывают количество импульсов нониусного сигнала до совпадения основного и нониусного сигналов, при этом при выполнении необходимого количества измерений фиксируют коды количества импульсов нониусного сигнала от момента запуска до совпадения основного и нониусного сигналов, после измерения определяют максимальное и минимальное значения зафиксированных кодов, а коэффициент интерполяции определяют как разность между максимальным и минимальным значениями зафиксированных кодов плюс единица или как максимальное значение зафиксированных кодов. This goal is achieved by the fact that when measuring multiple non-repeating time intervals at the time of arrival of the time interval boundary, a nonius signal is triggered and the number of pulses of the nonius signal is counted until the main and nonius signals coincide, while when performing the required number of measurements, codes of the number of pulses of the nonius signal from the moment of start are recorded until the main and nonius signals coincide, after the measurement, the maximum and minimum values of the fixed codes, and the interpolation coefficient is defined as the difference between the maximum and minimum values of the fixed codes plus one or as the maximum value of the fixed codes.

Кроме того, при измерении множества неповторяющихся временных интервалов в момент поступления границы временного интервала запускают нониусный сигнал и подсчитывают количество импульсов нониусного сигнала до совпадения основного и нониусного сигналов, при этом при выполнении необходимого количества измерений фиксируют коды количества импульсов нониусного сигнала от момента запуска до совпадения основного и нониусного сигналов, после измерения определяют максимальное и минимальное значения зафиксированных кодов, определяют среднюю частоту появления кодов, и если частота появления максимального кода меньше половины средней частоты, то коэффициент интерполяции определяют как разность между максимальным и минимальным значениями зафиксированных кодов, иначе коэффициент интерполяции определяют как разность между максимальным и минимальным значениями зафиксированных кодов плюс единица. In addition, when measuring a plurality of non-repeating time intervals at the time the boundary of the time interval arrives, a vernier signal is triggered and the number of pulses of the vernier signal is counted until the main and vernier signals coincide, while when performing the required number of measurements, codes are recorded for the number of pulses of the vernier signal from the moment of start to the coincidence of the main and vernier signals, after measurement, determine the maximum and minimum values of the fixed codes, determine the environments Yu frequency of codes, and if the frequency of appearance of the maximum code less than half the average frequency, the interpolation factor defined as the difference between the maximum and minimum values recorded codes, otherwise interpolation factor defined as the difference between the maximum and minimum values recorded codes plus one.

На фиг. 1 поясняется применение заявляемого способа для случая, когда T_н > T_о. На фиг. 2 поясняется применение заявляемого способа для случая, когда T_н < T_о. На фиг. 3 показано одно из возможных устройств, реализующее заявляемый способ. На фиг. 4 приведена временная диаграмма работы устройства, приведенного на фиг. 3.In FIG. 1 illustrates the application of the proposed method for the case when T _n > T _about . In FIG. 2 illustrates the application of the proposed method for the case when T _n <T _about . In FIG. 3 shows one of the possible devices that implements the inventive method. In FIG. 4 is a timing diagram of the operation of the device of FIG. 3.

На фиг. 1 изображено: 1, 4 - входной сигнал запуска; 2, 5 - опорный сигнал с периодом T_о; 3, 6 - нониусный сигнал с периодом T_н > T_о.In FIG. 1 shows: 1, 4 - input trigger signal; 2, 5 - reference signal with a period T _o ; 3, 6 - vernier signal with a period T _n > T _about .

На фиг. 2 изображено: 7 - входной сигнал запуска; 8 - опорный сигнал с периодом T_о; 9 - нониусный сигнал с периодом T_н < T_о.In FIG. 2 shows: 7 - input trigger signal; 8 - reference signal with a period T _o ; 9 - Vernier signal with a period T _n <T _about .

На фиг. 3 изображено: 10 - входное устройство; 11 - опорный генератор; 12 и 13 - первый и второй нониусные генераторы; 14 - блок выделения; 15 и 16 - первый и второй нониусные счетчики; 17 - основной счетчик; 18 - запоминающее устройство; 19 - вычислительный блок. In FIG. 3 shows: 10 - input device; 11 - reference generator; 12 and 13 - the first and second vernier generators; 14 - block selection; 15 and 16 - the first and second vernier counters; 17 - main counter; 18 - storage device; 19 is a computing unit.

На фиг. 4 изображено: 20 - входной сигнал, задающий измеряемый интервал; 21 - сигнал на выходе опорного генератора 11 с периодом T_о, 22 - сигнал на выходе первого нониусного генератора; 23 - сигнал на выходе второго нониусного генератора.In FIG. 4 shows: 20 - input signal specifying the measured interval; 21 is a signal at the output of the reference generator 11 with a period T _o , 22 is a signal at the output of the first vernier generator; 23 - signal at the output of the second vernier generator.

Пусть требуется произвести измерение с точностью не хуже T_q для случая, когда T_н > T_о. В известном способе для обеспечения разрешающей способности T_q требуется устанавливать период нониусного сигнала T_н = T_о + T_q с точностью не хуже T_q/K, так как при определенных величинах измеряемого интервала от момента запуска до совпадения основного и нониусного сигналов может вырабатываться К нониусных импульсов. При использовании заявляемого способа требования к первоначальной установке T_н снижаются. Пусть схема генерации нониусного сигнала позволяет установить период T_н с точностью Δ T < T_q. До начала измерения T_н устанавливается так, чтобы выполнялось условие T_о + T_q - Δ T ≤ T_н ≤ T_о + T_q. Последнее условие является менее жестким, чем в известном способе, так как Δ T может превосходить T_q/K в несколько раз. Этот вариант задания длительности T_н является единственно возможным. В простейшем случае можно задавать T_н ≈ T_о + T_q с точностью, которую позволяет обеспечить схема генерации нониусного сигнала. В любом случае точность установки T_н не является определяющей, как в известном способе.Let it be required to make a measurement with an accuracy no worse than T _q for the case when T _n > T _o . In the known method, in order to provide a resolution T _q, it is required to set the period of the vernier signal T _n = T _о + T _q with an accuracy not worse than T _q / K, since for certain values of the measured interval from the start to the coincidence of the main and vernier signals, K vernier impulses. When using the proposed method, the requirements for the initial installation of T _n are reduced. Let the vernier signal generation scheme allow us to establish the period T _n with an accuracy of Δ T <T _q . Before starting the measurement, T _{n is} set so that the condition T _o + T _q - Δ T ≤ T _n ≤ T _o + T _{q is} satisfied. The latter condition is less stringent than in the known method, since Δ T can exceed T _q / K several times. This option for setting the duration T _n is the only possible one. In the simplest case, it is possible to set T _n ≈ T _о + T _q with the accuracy that the nonius signal generation scheme allows. In any case, the installation accuracy T _{n is} not critical, as in the known method.

Как известно, длительность преобразования в нониусном генераторе, а следовательно и код n₁ зависит от момента прихода входного импульса, отмечающего границу измеряемого временного интервала, внутри периода T_о. На фиг. 1 показано, что при различных значениях T_X, количество n₁ импульсов нониусного сигнала будет отличаться.As you know, the duration of the conversion in the vernier generator, and therefore the code n ₁ depends on the moment of arrival of the input pulse, marking the boundary of the measured time interval, inside the period T _about . In FIG. 1 shows that for different values of T _X , the number n ₁ pulses of the vernier signal will be different.

При поступлении входного импульса (см. сигнал 1 на фиг. 1) и запуске нониусного сигнала в точке A (см. сигнал 3 на фиг. 1) совпадение основного и нониусного сигналов происходит в точке B. При этом вырабатывается n₁ = 8 импульсов нониусного сигнала. Если при тех же значениях T_о и T_н запуск нониусного сигнала происходит в точке C (см. сигнал 6 на фиг. 1), то до совпадения основного и нониусного сигналов в точке D вырабатывается n₁ = 4 импульса нониусного сигнала. При непрерывно работающем опорном генераторе входной импульс может поступать с равной вероятностью в любой момент времени, поэтому при многократных измерениях величина T_X, будет равномерно распределена на интервале [0 ... T_о]. В соответствии с этим, в случае, когда от момента запуска до совпадения основного и нониусного сигналов вырабатывается как минимум один импульс, распределение количества импульсов n₁ на выходе нониусного генератора будет близко к равномерному на интервале [1 ... K].When an input pulse arrives (see signal 1 in Fig. 1) and a nonius signal is triggered at point A (see signal 3 in Fig. 1), the main and nonius signals coincide at point B. In this case, n ₁ = 8 nonius signals signal. If at the same values of T _o and T _{n the} launch of the vernier signal occurs at point C (see signal 6 in Fig. 1), then until the main and vernier signals coincide at point D, n ₁ = 4 pulses of the vernier signal are generated. With a continuously operating reference generator, the input pulse can arrive with equal probability at any time, therefore, with multiple measurements, the value of T _X will be uniformly distributed over the interval [0 ... T _o ]. In accordance with this, in the case when at least one pulse is generated from the start-up moment until the main and nonius signals coincide, the distribution of the number of pulses n ₁ at the output of the nonius generator will be close to uniform over the interval [1 ... K].

На фиг. 1 и в дальнейшем предполагается, что количество нониусных импульсов равно количеству периодов соответствующего сигнала. В реальных схемах, в том числе и в известных, это может обеспечиваться сдвигом подсчитываемых импульсов, их инверсией, началом счета со второго импульса и т.п. In FIG. 1 and hereinafter it is assumed that the number of nonius pulses is equal to the number of periods of the corresponding signal. In real circuits, including well-known ones, this can be ensured by a shift of the counted pulses, their inversion, the start of counting from the second pulse, etc.

Таким образом, производится необходимое количество измерений. Значения n₁, полученные в результате измерений, запоминают (фиксируют), и после цикла измерений проводится обработка этих значений. Сначала определяют максимальное значение n₁, которое используется в качестве коэффициента интерполяции K, а затем начинается вычисление значений T_X по формуле T_X = T_о•n₁/K для всех зафиксированных значений n₁.Thus, the required number of measurements is made. The values of n ₁ obtained as a result of measurements are stored (fixed), and after the measurement cycle, these values are processed. First, determine the maximum value of n ₁ , which is used as the interpolation coefficient K, and then the calculation of the values of T _X by the formula T _X = T _о • n ₁ / K for all the fixed values of n ₁ begins.

На фиг. 2 показан случай, когда T_н < T_о. До начала измерения ориентировочно устанавливают период T_н. Затем производится необходимое количество измерений. При каждом измерении в момент поступления границы временного интервала производится запуск нониусного сигнала 9 (т.е. на фиг. 2). От момента запуска до момента совпадения основного и нониусного сигналов в т. F вырабатывается n₁ импульсов нониусного сигнала (на фиг. 1 n₁ = 8). Значения n₁, полученные в результате измерений запоминают, и после цикла измерений проводится обработка этих значений. Так же, как и в рассмотренном выше случае для T_н > T_о, при непрерывно работающем опорном генераторе входной импульс может поступать с равной вероятностью в любой момент времени. При многократных измерениях величина T_X, будет равномерно распределена на интервале [0 ... T_о], а распределение количества импульсов n₁ на выходе нониусного генератора будет близко к равномерному на интервале [1 ... K]. В связи с этим во время обработки сначала определяется максимальное значение n₁, которое используется в качестве коэффициента интерполяции K, а затем начинается вычисление значений T_X по формуле T_X=T_о-T_о•n₁/K= T_о•(K-n₁)/K.In FIG. 2 shows the case when T _n <T _o . Prior to the measurement, the period T _{n is} tentatively set. Then the required number of measurements is made. With each measurement at the time the boundary of the time interval arrives, the vernier signal 9 is triggered (i.e., in FIG. 2). From the moment of launch to the moment of coincidence of the main and vernier signals in T. F, n ₁ pulses of the vernier signal are generated (in Fig. 1 n ₁ = 8). The values of n ₁ obtained as a result of the measurements are stored, and after the measurement cycle, these values are processed. As in the case considered above for T _n > T _o , with a continuously operating reference oscillator, the input pulse can arrive with equal probability at any time. In multiple measurements, the value of T _X will be uniformly distributed over the interval [0 ... T _o ], and the distribution of the number of pulses n ₁ at the output of the vernier generator will be close to uniform over the interval [1 ... K]. In this regard, during processing, the maximum value of n _{1 is} first determined, which is used as the interpolation coefficient K, and then the calculation of the values of T _X by the formula T _X = T _о -T _о • n ₁ / K = T _о • (Kn ₁ ) / K.

В рассмотренных выше случаях в нониусном генераторе вырабатывается не менее одного импульса. В ряде схем из-за конструктивных особенностей вырабатывается не менее определенного значения импульсов нониусного сигнала, например не менее m, так как в течение первых m тактов блокируется работа схемы детектирования. Это исключает ложные срабатывания, которые могут возникать из-за искажения длительности нониусного сигнала в момент запуска. В результате нониусный генератор вырабатывает не менее m импульсов, и распределение количества нониусных импульсов будет лежать в интервале [m ... K+m-1]. Поэтому величина коэффициента интерполяции в этом случае при многократных измерениях может определяться как разность между максимальным и минимальным кодами n₁ плюс единица. Рассмотренные выше варианты отражены в п. 1 формулы изобретения.In the cases considered above, at least one pulse is generated in the vernier generator. In some schemes, due to the design features, at least a certain value of the pulses of the nonius signal is generated, for example, at least m, since the operation of the detection circuit is blocked during the first m clock cycles. This eliminates false positives that may occur due to distortion of the duration of the vernier signal at the time of launch. As a result, the vernier generator generates at least m pulses, and the distribution of the number of vernier pulses will lie in the interval [m ... K + m-1]. Therefore, the value of the interpolation coefficient in this case with multiple measurements can be determined as the difference between the maximum and minimum codes n ₁ plus one. The above options are reflected in paragraph 1 of the claims.

В п. 2 формулы изобретения отражен достаточно распространенный на практике случай, когда при нестабильной работе схем совпадения при номинальном распределении n₁ на интервале [m ... K+m-1] при определенных условиях из-за помех может вырабатываться K+m импульсов нониусного сигнала, что является ошибочным преобразованием. Частота получения ошибочного кода K+m будет меньше, чем частоты появления остальных кодов.Clause 2 of the claims reflects the case, which is quite common in practice, when under unstable operation of coincidence schemes with a nominal distribution of n ₁ in the interval [m ... K + m-1] under certain conditions, K + m pulses can be generated due to interference vernier signal, which is an erroneous conversion. The frequency of receiving the wrong code K + m will be less than the frequency of occurrence of the remaining codes.

Поэтому в этом случае после цикла измерения определяют среднюю частоту n_ср появления кодов количества импульсов нониусного сигнала до совпадения, а также определяют частоту появления кода n_1max, где n_1max - максимальное значение среди зафиксированных кодов. Если частота n_1max меньше половины средней частоты n_ср, то n_1max считают ошибочным и коэффициент интерполяции определяют как разность между максимальным и минимальным значениями зафиксированных кодов. В противном случае, если n_1max больше половины n_ср, n_1max не считается ошибочным, и коэффициент интерполяции определяют как разность между максимальным и минимальным значениями зафиксированных кодов плюс единица.Therefore, in this case, after the measurement cycle, determine the average frequency n _{sr of} occurrence of codes for the number of pulses of the vernier signal until they coincide, and also determine the frequency of occurrence of the code n _1max , where n _1max is the maximum value among the fixed codes. If the frequency n _{1max is} less than half the average frequency n _sr , then n _{1max is} considered erroneous and the interpolation coefficient is defined as the difference between the maximum and minimum values of the fixed codes. Otherwise, if n _{1max is} more than half n _sr , n _{1max is} not considered erroneous, and the interpolation coefficient is defined as the difference between the maximum and minimum values of the fixed codes plus one.

Предлагаемый способ может применяться как в чистом виде для измерения коротких интервалов времени, так и для интерполяции, когда код временного интервала грубо определяется импульсами опорного генератора, а отрезки между границами измеряемого интервала и ближайшим импульсом опорного генератора осуществляется нониусным методом. The proposed method can be used both in pure form for measuring short time intervals, and for interpolation, when the code of the time interval is roughly determined by the pulses of the reference generator, and the segments between the boundaries of the measured interval and the nearest pulse of the reference generator are carried out by the nonius method.

На фиг. 3 приведена схема устройства, в котором используется заявляемый способ. Данное устройство работает следующим образом. Опорный генератор 11 непрерывно вырабатывает опорный сигнал с периодом Т_о (см. сигнал 21 на фиг. 4). До начала измерения ориентировочно устанавливают периоды T_н1 и T_н2 первого и второго нониусного сигналов. (На фиг. 4 рассмотрен случай, когда T_н1 > T_о и T_н2 > T_о). Затем производится измерение необходимого количества временных интервалов.In FIG. 3 shows a diagram of a device in which the inventive method is used. This device operates as follows. The reference oscillator 11 continuously generates a reference signal with a period T _o (see signal 21 in FIG. 4). Prior to the measurement, the periods T _n1 and T _{n2 of the} first and second vernier signals are tentatively set. (In Fig. 4, we consider the case when T _n1 > T _o and T _n2 > T _o ). Then the required number of time intervals is measured.

При измерении каждого временного интервала входной импульс, отмечающий начальную границу временного интервала T_и, проходя через входное устройство 10 на его первый выход, запускает первый нониусный генератор 12, на выходе которого начинают вырабатываться импульсы нониусного сигнала с периодом T_н1 (см. сигнал 22 на фиг. 4). Импульсы с выхода первого нониусного генератора 12 подсчитываются на первом нониусном счетчике 15. В момент совпадения основного и первого нониусного сигналов выработка импульсов на выходе первого нониусного генератора 12 прекращается. Таким образом, на первом нониусном счетчике 15 будет зафиксирован код n₁, равный количеству импульсов нониусного сигнала от момента запуска до совпадения основного и первого нониусного сигналов в точке G (см. фиг. 4). Импульс с первого выхода входного устройства 10 поступает также в блок выделения 14, который начинает пропускать на выход импульсы опорного генератора 11 на вход основного счетчика 17.When measuring each time interval, an input pulse that marks the initial boundary of the time interval T _and , passing through the input device 10 to its first output, starts the first vernier generator 12, the output of which begins to generate pulses of a vernier signal with a period of T _n1 (see signal 22 on Fig. 4). Pulses from the output of the first vernier generator 12 are counted at the first vernier counter 15. At the moment of coincidence of the main and first vernier signals, the generation of pulses at the output of the first vernier generator 12 stops. Thus, the code n ₁ equal to the number of pulses of the vernier signal from the moment of start to the coincidence of the main and the first vernier signals at point G (see Fig. 4) will be fixed on the first vernier counter 15. The pulse from the first output of the input device 10 also enters the allocation unit 14, which begins to pass the output pulses of the reference generator 11 to the input of the main counter 17.

Входной импульс, отмечающий конечную границу временного интервала, запускает второй нониусный генератор 13, на выходе которого начинают вырабатываться импульсы нониусного сигнала с периодом T_н2 (см. сигнал 23 на фиг. 4). Импульсы с выхода второго нониусного генератора 13 подсчитываются на втором нониусном счетчике 16. В момент совпадения основного и второго нониусного сигналов в точке Н (см. фиг. 4) выработка импульсов на выходе второго нониусного генератора 13 прекращается. Таким образом, на втором нониусном счетчике 17 будет зафиксирован код n₂? равный количеству импульсов нониусного сигнала от момента запуска до совпадения основного и второго нониусного сигналов.The input pulse, marking the final boundary of the time interval, starts the second vernier generator 13, at the output of which pulses of the vernier signal with a period T _n2 begin to be generated (see signal 23 in Fig. 4). The pulses from the output of the second vernier generator 13 are counted on the second vernier counter 16. At the moment of coincidence of the main and second vernier signals at point H (see Fig. 4), the generation of pulses at the output of the second vernier generator 13 stops. Thus, the code n ₂ will be fixed on the second nonius counter 17 equal to the number of pulses of the vernier signal from the moment of launch to the coincidence of the main and second vernier signals.

Импульс с второго выхода входного устройства 10 поступает также в блок выделения 14, который по этому импульсу прекращает пропускать на выход импульсы опорного сигнала на вход основного счетчика 17. Таким образом, на выходе основного счетчика будет зафиксирован код n₀ грубой оценки временного интервала T_и.The pulse from the second output of the input device 10 also enters the allocation unit 14, which, by this pulse, stops transmitting the pulses of the reference signal to the input of the main counter 17. Thus, at the output of the main counter, code n ₀ will be fixed for a rough estimate of the time interval T _and .

Коды n₁, n₂ и n₀ с выходов счетчиков 15 - 17 фиксируются в запоминающем устройстве 19, после чего измеритель начинает измерение следующего временного интервала.Codes n ₁ , n ₂ and n ₀ from the outputs of the counters 15 - 17 are fixed in the storage device 19, after which the meter starts measuring the next time interval.

Таким образом, выполняется серия (1000 и более) измерений, после которой в запоминающем устройстве 19 фиксируются массивы кодов n₁, n₂ и n₀. Затем определяется распределение кодов n₁ и n₂, по которым определяются коэффициенты интерполяции K₁ и K₂ для первого и второго нониусных генераторов 12 и 13 в соответствии с формулой изобретения, и начинается вычисление временных интервалов по формуле

В предлагаемом способе снижаются требования к стабильности нониусного сигнала без снижения точности нониусного метода. Это достигается тем, что в предлагаемом способе уточнение коэффициента интерполяции, а следовательно, и периода нониусного сигнала производится в реализующем данный способ устройстве по результатам многократных измерений.Thus, a series of (1000 or more) measurements is performed, after which the arrays of codes n ₁ , n ₂ and n ₀ are fixed in the storage device 19. Then, the distribution of codes n ₁ and n ₂ is determined, by which the interpolation coefficients K ₁ and K _{2 are} determined for the first and second vernier generators 12 and 13 in accordance with the claims, and the calculation of time intervals by the formula begins

In the proposed method, the requirements for stability of the vernier signal are reduced without reducing the accuracy of the vernier method. This is achieved by the fact that in the proposed method, the refinement of the interpolation coefficient, and therefore the period of the nonius signal, is made in the device that implements this method according to the results of multiple measurements.

Источники информации
1. Гитис Э.И., Пискулов Е.А. Аналого-цифровые преобразователи - М.: Энергоатомиздат, 1981, с. 147-149.Sources of information
1. Gitis E.I., Piskulov E.A. Analog-to-digital converters - M .: Energoatomizdat, 1981, p. 147-149.

2. Карпов Н.Р. Нониусный измеритель временных интервалов. Измерительная техника. -1980, N 9, с. 44-46. 2. Karpov N.R. Vernier time interval meter. Measuring technique. -1980, N 9, p. 44-46.

Claims (2)

1. Способ нониусного измерения временных интервалов с определяемым коэффициентом интерполяции, основанный на том, что при измерении множества неповторяющихся временных интервалов в момент поступления границы временного интервала запускают нониусный сигнал и подсчитывают количество импульсов нониусного сигнала до совпадения основного и нониусного сигналов, отличающийся тем, что при выполнении необходимого количества измерений фиксируют коды количества импульсов нониусного сигнала от момента запуска до совпадения основного и нониусных сигналов, после измерения определяют максимальное и минимальное значения зафиксированных кодов, а коэффициент интерполяции определяют как разность максимального и минимального значений зафиксированных кодов плюс единица или как максимальное значение зафиксированных кодов. 1. The method of vernier measurement of time intervals with a determined interpolation coefficient, based on the fact that when measuring multiple non-repeating time intervals at the time of arrival of the boundary of the time interval, a vernier signal is started and the number of pulses of the vernier signal is calculated until the main and vernier signals coincide, characterized in that performing the required number of measurements, codes of the number of pulses of the vernier signal are recorded from the moment of launch to the coincidence of the main and noni of clear signals, after measurement, the maximum and minimum values of the fixed codes are determined, and the interpolation coefficient is determined as the difference between the maximum and minimum values of the fixed codes plus one or as the maximum value of the fixed codes. 2. Способ нониусного измерения временных интервалов с определяемым коэффициентом интерполяции, основанный на том, что при измерении множества неповторяющихся временных интервалов в момент поступления границы временного интервала запускают нониусный сигнал и подсчитывают количество импульсов нониусного сигнала до совпадения основного и нониусного сигналов, отличающийся тем, что при выполнении необходимого количества измерений фиксируют коды количества импульсов нониусного сигнала от момента запуска до совпадения основного и нониусных сигналов, после измерения определяют максимальное и минимальное значения зафиксированных кодов, определяют среднюю частоту появления кодов и если частота появления максимального кода меньше половины средней частоты, то коэффициент интерполяции определяют как разность максимального и минимального значений зафиксированных кодов, иначе коэффициент интерполяции определяют как разность максимального и минимального значений зафиксированных кодов плюс единица. 2. The method of vernier measurement of time intervals with a determined interpolation coefficient, based on the fact that when measuring multiple non-repeating time intervals at the time the boundary of the time interval arrives, a vernier signal is started and the number of pulses of the vernier signal is calculated until the main and vernier signals coincide, characterized in that performing the required number of measurements, codes of the number of pulses of the vernier signal are recorded from the moment of launch to the coincidence of the main and noni of clear signals, after measurement, determine the maximum and minimum values of the fixed codes, determine the average frequency of occurrence of codes and if the frequency of occurrence of the maximum code is less than half the average frequency, then the interpolation coefficient is defined as the difference between the maximum and minimum values of the fixed codes, otherwise the interpolation coefficient is determined as the difference between the maximum and minimum values of fixed codes plus one.

Images