SU883856A1 - Time interval meter - Google Patents

Description

tt

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано при измерении коротких повтор ющихс  временных интервалов.The invention relates to electrical measuring equipment and can be used to measure short repeating time intervals.

Известен измеритель временных интервалов , содержащий последовательно соединенные формирователь, ключ, счетчик и индикатор, а также генератор тактовых импульсов. Результатом измерени   вл етс  количество тактовых импульсов, поступивших .в течение намер емого интервала в счетчик 1 .A time meter is known that contains a sequentially connected driver, a key, a counter, and an indicator, as well as a clock generator. The measurement result is the number of clock pulses received during the intended interval in counter 1.

Недостаток такого устройства заключен в большой погрешности измерени , определ емой периодом тактовых импульсов.The disadvantage of such a device lies in the large measurement error determined by the period of clock pulses.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению  вл етс  измеритель временных интервалов , содержащий последовательно соединенные формирователь, схему совпадений, к.юч и счетчик, а также генератор тактовых импульсов, второй ключ, второй счетчик и блок управлени  2 .The closest to the technical essence of the present invention is a time interval meter containing a serially connected driver, a coincidence circuit, a switchboard and a counter, as well as a clock pulse generator, a second key, a second counter, and a control unit 2.

Недостатком такого измерител   в-. л етс  низка  точность измерени  при частоте повторени  измер емого интервала близкой к значени м, дл The disadvantage of such a meter in. low measurement accuracy with a repetition frequency of the measured interval close to the value, for

которых частота тактовогогенератора  вл етс  кратной. Здесь образуютс  зоны больших погрешностей, что обусловлено недостаточным набегом фазы за N единичных измерений между последовательностью повтор ющихс  измер емых интервалов и тактовыми импульсами.which frequency of the clock generator is a multiple. Here, zones of large errors are formed, which is caused by an insufficient phase incursion in N single measurements between a sequence of repeated measured intervals and clock pulses.

Если частота тактового генерато10 ра fo и частота повторени  измер емого интервала fc св заны соотношением |s п , где п - целые числа, усреднение любого числа единичных измерений не приводит к повышению точ15 ности измерений, вследствие отсутстви  набега фаз между двум  указанными последовательност ми нг-шульсов. Ближайшие точки, где обеспечиваетс  значительное повышение точности из20 мерении, можно определить из соотношений fa 1 о 1If the clock frequency f0 fo and the repetition frequency of the measured interval fc are related by the ratio | sn, where n are integers, averaging any number of single measurements does not lead to an increase in the accuracy of the measurements, due to the absence of a phase shift between the two specified sequences ng- shulsov. The closest points, where a significant increase in the accuracy of the measurement is provided, can be determined from the ratios fa 1 about 1

т т: tl - п V. -.  t t: tl - n V. -.

€, N I ,j;- N €, N I, j; - N

что  вл етс  условием того, что за N единичных измерений набег фазы меж25 ду измер емлми и тактовыми импульсами равен периоду тактового генератора TQ . Величина аwhich is the condition that for N single measurements, the phase incursion between 25 measurements and clock pulses is equal to the period of the clock generator TQ. Value a

ut-fri-fi «°а (1) М «Q-tj.ut-fri-fi "° a (1) M" Q-tj.

30thirty

определ ет ширину зоны больыих погрешностей в окрестност х точек-j cn Из полученного соотношени  виднс, что ширина зон больших погрешностей возрастает дл  больших значений частоты повторени  измер емых импулсов .determines the width of the zone of large errors in the vicinity of points-j cn From the obtained ratio, one can see that the width of the zones of large errors increases for large values of the repetition frequency of the measured impulses.

Цель изобретени  - повышение точности измерени .The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy.

Поставленна  цель достигаетс  те что в измеритель временных интерна- лов, содержащий формирователь импулсов , .последовательно соединенные элемент совпадени , первый счетчик импульсов и блок индикаций, а также генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента совпадени , второй счетчик импульсов, вход которого соединен с вторым входом элемента совпадени , а выход подключен через блок управлени  ко входу Запись блока индикации и ко входу Сброс первого счетчика импульсов, введены блок выделени  одиночного импульса, включенный между выходом формировател  импульсов и вторым входом элемента совпадений- и дополнительный счетчик импульсов, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а выход - с входом синхронизации блока выделени  одиночного импульса.The goal is achieved by the fact that the time meter, which contains the impulse driver, the successively connected coincidence element, the first pulse counter and the indication block, as well as the clock pulse generator whose output is connected to the first input of the coincidence element, the second pulse counter, whose input connected to the second input of the coincidence element, and the output is connected via the control unit to the input Record of the display unit and to the Reset input of the first pulse counter; a pulse connected between the output of the pulse generator and the second input of the coincidence element, and an additional pulse counter, the input of which is connected to the output of the clock generator, and the output to the synchronization input of the single pulse allocation unit.

На чертеже приведена функциональна  блок-схема измерител  временных интервалов.The drawing shows a functional block diagram of a time interval meter.

Измеритель временных интервалов содержит формирователь 1 импульсов, блок 2 выделени  одиночного импульса , элемент 3 совпадени , счетчики 4-6 импульсов, блок 7 индикации, блок 8 управлени , генератор 9 тактовых имг льсов.The time interval meter contains a pulse former 1, a single pulse extraction unit 2, a coincidence element 3, counters 4-6 pulses, a display unit 7, a control unit 8, a clock generator 9.

Измеритель работает следующим образом .The meter works as follows.

Повтор ющиес  измер емые временные интервалы поступают на вход формиройател  1,преобразующего их в последовательность пр моугольных импульсов эквивалентной длительности и заданной амплитуды. Сформированна  последовательность поступает на вход блока 2 выделени  одиночного импульса, котора  без изменени длительности пропускает на выход входной импульс, следующий за синхронизирующим сигналом, поступившим на вход синхрониз ации с выхода счетчика б.Repetitive measured time intervals are fed to the input of the former 1, which converts them into a sequence of square impulses of equivalent duration and a given amplitude. The generated sequence is fed to the input of a single pulse extraction unit 2, which, without changing the duration, passes the output pulse to the output, which follows the synchronization signal received by the synchronization input from the output of the counter b.

В результате на вход элемента 3 совпадени  и счетчика 5 поступает последовательность импульсов измер емой длительности, частота которой ниже частоты повторени  измер емых интервалов на входе формировател  1 и определ етс  емкостью счетчика 6, пересчитывающего импуль сы тактового .генератора 9.As a result, the input of the coincidence element 3 and the counter 5 receives a sequence of pulses of measured duration, the frequency of which is lower than the repetition frequency of the measured intervals at the input of the former 1 and is determined by the capacity of the counter 6 recalculating the clock generator pulses 9.

Элемент 3 совпадени  выдел ет импульсы тактового генератора 9, заполн ющие измep e ttJe интервалы. Выделенные импульсы,  вл ющиес  результатом единичных измерений, суммируютс  в счетчике 4.The coincidence element 3 extracts the pulses of the clock generator 9, which fill the measurement intervals. The selected pulses that are the result of single measurements are summed up in counter 4.

Число усредн ейлх единичных измерений подсчитываетс  счетчиком 5, по сигналу переполнени  которого блоком 8 управлени  формируетс  сигнал Запись, осуществл ющий перенос содержимого счетчика 4 в пам ть блока 7 индикации. Следующий за этим сигнал Сброс стирает информацию в счетчике 4, и цикл измерени  повтор етс .The number of averaged single measurements is counted by the counter 5, the overflow signal of which by the control unit 8 generates a recording signal transferring the contents of the counter 4 to the memory of the display 7. The next signal, Reset, erases the information in counter 4, and the measurement cycle repeats.

В предлагаемом измерителе частота следовани  измер емых импульсов, поступающих на вход элемента 3 совпадени  и счетчика 5, не может быть больше частоты синхронизирующих импульсов, поступающих с выхода счетчика 6 на вход синхронизации блока 2 выделени  одиночного импуль т Гг ПГIn the proposed meter, the frequency of the following measured pulses entering the input of the coincidence element 3 and counter 5 cannot exceed the frequency of the synchronizing pulses coming from the output of counter 6 to the synchronization input of the unit 2 for the selection of a single pulse T Gg PG

))

где L - емкость дополнительного счетчика.where L is the capacity of the additional counter.

fofo

Прин в в равенстве (1)Accepted in equality (1)

fc fc

огР Logr l

получим соотношение дл  определени  наибольшей ширины зоны больших погрешностей в данном измерителе.get the ratio to determine the maximum width of the zone of large errors in this gauge.

.. uinro .. uinro

,а.а.{а,а)1г, aa. {a, a) 1d

Если при величинах fо 1 МГц, N Ю , выбрать L 10, то наибольша  ширина зоны больших погрешностей в данном измерителе раЪнаIf at values of f 1 MHz, N S, choose L 10, then the maximum width of the zone of large errors in this gauge is

. ачо. .4. so what. .four

.-io9-i т.е. при такой ширине зоны больших погрешностей, практически не оказывают вли ние на погрешность усредн ющего измерител  во всем диапазоне частот повторени  измер емых временных интервалов..-io9-i With such a width of the zone of large errors, the error of the averaging meter practically does not affect the whole range of repetition frequencies of the measured time intervals.

Таким образом, наличие в измерителе временных интервалов блока выделени  одиночного импульса и дополнительного счетчика импульсов . позвол ет повысить точность измере ни  усредн ющего временного измерител  на частотах повторени  измер емых интервалов, близких к частоте, кратной частоте генератора тактовыхThus, the presence in the meter of the time intervals of the block selection of a single pulse and an additional pulse counter. allows to increase the accuracy of the measurement of the averaging time meter at the repetition frequency of the measured intervals close to the frequency, multiple of the clock generator frequency

5 импульсов, за счет понижени  частоты следовани  измер емых интервалов поступающих на вход элемента 3 совпадени  и счетчика 5 импульсов числа усреднений, что веде к уменьQ шению ширины зон больших погрешностей до пренебрежимо малой величины .5 pulses due to a decrease in the frequency of the following measured intervals of the coincidence element 3 input to the input and the counter 5 pulses of the number of averages, which leads to a decrease in the width of the zones of large errors to a negligibly small value.

Claims (2)

1.Шл ндин В.М. Цифровые измерительные преобразователи и приборы. М., Высша  школа, 1973, с.168.1. Shl ndin V.M. Digital measuring transducers and devices. M., Higher School, 1973, p.168. 2. Приборы и техника эксперимента , № 1, 1973, с.13.2. Instruments and Experimental Technique, No. 1, 1973, p.13.