Способ преобразования интервалов времения

Союз Советсиии

Сов(иалистичесиик

Республик (61) Дополнительное и Ьвт. саид-ву (22) Заявлено 1403.77 (21) 2442679/18-10 (5f)hA. Кл.

G 04 F 10/04 с присоединением заявки Ио

Государственный комнтет

СССР по делам изобретений н открытиЯ (23) Приоритет

Опубликовано 1507.79. Бюллетень Nо 26

Дата опубликования описания 15.07.79 (53) УДК 681. 11 (088. 8) (72) Авторьв изобретения

A.Ñ.Eâïëîâ и Б.Г.Сувалоз (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ

Изобретений относится к информа ционно-измерительной технике, греимущественно для преобразования и измерения интервалов времени, а также может быть использовано при изМарении напряжений и параметров случайных процессов.

Известны способы преобразования время-амплитуда основанные на исФ

10 пользовании начального участка экспоненциальиой функции f13. B устройст« вах, реализующих способ использова-" ния начального участка экспоненты, высокая линейность достигается.толь. ко при -м „(гдеL — постоянная врем 1э: ни заряда;й оы- максимальное значение измеряемого интервала) . Для обес» печения линейности применяют источ ники стабилизированного напряжения, Известный способ преобразования ха- 2О рактеризуется низким коэффициентом использования напряжения и узким диапазоном измврявьвйх интервалов: времени. Известен также способ ripeобразования интервалов времени, основанный на преобразовании времяамплитуда с использованием формируемой линейкой функции преобразования, причем форьврованив линейной функции преобразования начинают в

2 момент прихода старт -импульса путем использования начального линейного участка генерируемой экспоненты, а заканчивают в момент прихода стоп- импульса, прн этом значение функции фиксируют как значение пропорциональное преобразуемому интервалу времени. f 2) . Однако и этот способ имеет низкий коэффициент использования источника напряжения.

Для увеличения коэффициента использования напряжения источника питания в широком диапазоне измеряемых интервалов времени предлагается формирование линейной функции осуществлять путем сложения первой экспоненты с линейными участками последующих экспонент, каждая иэ которых поСледовательно генерируется в моменты времени, определяемав приходом задержанного старт-импульса, причем время задержки старт-импульса находят из условия обеспечения линейности функции преобразования, На фиг. 1 приведена схема устройства для осуществления описываемого способа на фиг. 2 - временные ди аграф.

3975

1 5

25 поступают" на ключевые схемы 3, 5 и 7 и замыкают их. Эти моменты времени

40 соответствуют подключению вспомогательных экспонент для.формирования

45 навливает проц ос преобразования путем размыкаи«я ключевых схем 2, 4, б и 8. Мгновейныв значения напряжений на конденсаторах С -Cg cyaeeipy55

3 67

Преобразование интервала 1„в пропорциональное напряжение осуществляется следующим образом. Старт-импульсом запускают основную экспоненту, начальный угол наклона которой соответствует коэффициенту преобразования К. Постоянная времени основ ной экспоненты7, t re. Для увеличения коэффициента использования напряжения E диапазон измеряемых интервалов разбивают на Ф частей, .длина которых удовлетворяет условию

t <М % 1 (1) где 1м и - нижняя граница диапазона измеряемых интервалов. Компенсация нелинейности основной экспоненты на участках Ь| производится путем суммирования мгновенных значений напряжений вспомогательных экспонент 1,...

,... Ф с мгновенными значениями суммарных экспонент. В частности, второй линейный участок формируют путем суммирования напряжения вспомогательной экспоненты и напряжения основной экспоненты, в результате чего получают суммарную экспоненту, у которой линейный участок удлиняется. При этом вспомогательную экспоненту запускают первым задержанным старт-импульсом. Формирование -ro . и М -го линейных участков производятся аналогично эа исключением лищь того, что суммар«ую экспоненту получают путем суммирования -й и я -й вспомогательных экспонент с L -1-й и

N-й суммарной экспонентой. Кроме того, для обеспечения. компенсации нелинейности. и увеличения коэффи- . ,циента использования напряжения необходимо выполнять условие

У„- О еЛГ ()

LJ„N-Ull=-адан у где Од 1, Иис, 0иУ - мгновенные значения функции преобразования!

U l, й,...У - мгновенные значения напряжений вспомогательных экспонент.

Коэффициент преобразования представляется в виде п

< К7;К <3>

Э ров Коь и Kl. - коэффициейты преобразования на отрезка» аХ" основной и вспомога- тельных экспонент;ар«чем так как ь t+ - и

Ta, %, токм а, К; СО/7ФФ j

Ai 0 при Ll i (1-1 при а=2,3

Ja - постоянная вреМе«и -й вспомогаъ ельиой экспоненты.

Преобразованный интервал в пропорциональное напряжение представляется в виде м*(к,„.z,. к,1.t

В момент прихода стоп-импульса преобразование заканчивается, а конечный результат представляется в виде формулы (4).

Устройство для осуществления способа содержит две входные клеммы А и Б для старт- и стоп-импульсов соответственно, ключевые схемы 1-8, сопротивления R;Rn, диоды Д, конденсаторы С -С„, блок 9 линий задержек и блок 10 суммирования напряжений.

В исходном состоянии ключевые схемы 1 и 2-замкнуты, а схемы 3-8разомкнуты. Данное состояние соот2О ветствует нулевым потенциалам на конденсаторах С, -C . Старт-импульс подают на входную клемму А, Этим сигналом замыкают ключевую аъсему

1, тогда, зарядный ток от источника напряжения Е начинает заряжать емкость Ci основной экспоненты. В то жв самое время старт-импульс поступает на блок 9 линий задержек. В этом блоке старт-сигнал задерживается, а с отводов соответствующих r <, 2at,...nest задержанные сиГналы поступают на ключевые схемы 3, 5 и 7.

При этом измеряемый диапазон интер- валов времени предварительно разбиваетая на в частей. В том случае, если измеряемый интервал м тогда последовательно задержанные. старт-импульсы через промежутки Ь линеарезованной функции преобраэования. После ь -. ro сигнала на клемму

Б подается стоп-сигйал, который остаются в блоке 10, который может быть выпоJl«eBq например, на сопротивлВ ниях. С выхода блока 10 снимается напряжение прямо пропорциональное измеряемому интервалу.

Формула изббретения

Способ Преобразован«я интервалов времени, основанный на:преобразовании. время-амплитуда с испольэовавием формируемой линейной функции преобразования, причем формирование линейной функции. преобразования на- чинают в момент. прикода старт-«M- пульса путем использования началь«о:го линейного участка генерируемой

5 б 7 3975

Фаг. r

Слщв Старт

Av 8 ЦНИИПИ Заказ 4072/43 Тираж 501 По пифое

Филйал ППП Патент ., t ° Ужгород,ул. Проектная,4 экспоненты, а заканчивают в момент прихода стоп-импульса, при этом значение функции фиксируют как значение пропорциональное преобразуемому интервалу времени, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения коэффициента использования напряжения источника питания в широком диапазоне измеряемых интервалов времени, формирование линейной функ= ,ции осуществляют путем сложения первой экспоненты с линейными участкаучи последующих экспонент, каждая из . которых последовательно генерируетсяв моменты времени, определяемые приходом задержанного старт-импульса, причем время задержки старт-импульса находится иэ условия обеспечения линейности функции преобразова-. ния

5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Акимов Ю.К. и др. Быстродейст вующая электроника для регистрации ядерных частиц. И., Атомиэдат, 10 1970.

2. Маграчев Э.В. Аналоговые измерительные преобразователи одиноч ных сигналов. И., Энергия,, 1974.