Claims (2)
Эта цель достигаетс тем, что, в устройство дл измерени времени переходных процессов, содержащее коммутатор , четыре блока сравнени , блок управлени , цифровой измеритель времени и генератор тактовых импульCOB , подключенный к входу Пуск цифрового измерител времени, вход Стоп которого соединен с выходом блока управлени , дополнительно введены четыре преобразовател период-код , два элемента ИЛИ и триггер причем первый и второй выходы коммутатора через первые и вторые преобразователи период-код и блоки сравне ни подключены соответственно к первому и второму входам первого элемента ИЛИ, третий и четвертый выходы коммутатора через третьи и четвертые преобразователи период-код и блоки сравнени подключены соответственно к первому и второму входам второго элемента ИЛИ, выходы первого и второго элементов ИЛИ подключены соответственно к первому и второму входам триггера, выходы которого подклю чены к коммутатору, а один из выходов триггера подключен ко входу блока управлени , второй вход которо го соединен с первым выходом генератора тактовых импульсов, второй вход которого подключен к входу исследуемого устройства. На фиг. 1 показана схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства, по сн ющие принцип измерени времени переходных процессов. Устрой,ство дл измерени времени переходных процессов содержит коммутатор 1, подключенный к выходу источника исследуемой частоты. Первый, второй, третий и четвертый преобра зователи 2-5 период-код подключены к выходам коммутатора 1 и предназначены дл преобразовани в двоичный код периодов исследуемой частоты. Первый, второй, третий и четвертый блоки сравнени подключены соответственно к первому, второму, третьему и четвертому преобразовател м 2-5 период-код и предназначены дл сравнени кодов, поступающих с выходов преобразователей 2-5 с кодами, предварительно заложенными в них путем подключени соответствующих выходов каждого из преобразователей 2-5 к входам блоков 6-9. Причем преобразователи и 5 подключены к блокам 8 и 9 сравнени инвертирующими выходами . Элемент 10 ИЛИ входами подключен , к выходам блока 6 и 7 сравнени , элемент 11 ИЛИ подключен входами к выходам блоков 8 и 9 сравнени 9 4 Триггер 12 первым и вторым входами подключен к выходам элемента 10 и 11 ИЛИ. Информационный вход блока 13 управлени подключен к неинвертирующему выходу триггера 12. Вход Стоп цифрового измерител 1 времени соединен с выходом блока 13 управлени . Выход генератора 15 тактовых импульсов подключен к входу Пуск цифрового измерител 1 времени и к управл ющему входу блока 13 управлени . Кроме того, выход генератора 15 тактовых импульсов подключен к входу источника исследуемых переходных процессов. Коммутатор 1 выполнен в виде триггера 16 и четырех ключей 17-20 и блок 13 управлени - в виде счетчика 21 и счетчика 22 импульсов с ключом. Устройство работает следующим образом .. В исходном состо нии выходы триггера 16 и 12 наход тс в единице, счетчики 21 и 22 обнулены, цифровой измеритель времени остановлен, схема готова к измерению времени переходного процесса после по влени тактового импульса с выхода генератора 15 тактовых импульсов. Импульс с выхода генератора 15 вызывает переходный процесс в исследуемом счетчике и в момент начала переходного процесса сигналом с выхода генератора 15 тактовых импульсов запускаетс цифровой измеритель 1 времени. Импульсы исследуемой частоты непрерывно перебрасывают триггер 16, в результате чего на его выходах по вл етс непрерывна последовательность импульсов длительностей , равных периодам исследуемой частоты f). Положительный потенциал с неинвертирующего выхода триггера 12 открывает ключи 17 и 18, при этом положительный импульс с выхода (неинвертирующего ) триггера 16 через открытый ключ 17 поступает на преобразователь 2 период-код. На выходе последнего по вл етс код периода исследуемой частоты. Непосредственно перед началом измерений п разр дных выходов преобразователей 2-5 подключаютс к блокам. 6-9 сравнени таким образом, чтобы при по влении на выходах преобразователей 2-5 заложенных кодов, на выходах блоков сравнени по вились импульсы, сигнализирующие об этом. 5 Пусть сначала измерени пориод частоты f измен етс от минимально значени к максимальному, пусть бло ки 6 и 7 сравнени реагируют на коды периодов Ту + 5 Тц и Ту - 8 Ту соответственно, где Ту - период уст новившейс частоты; Ь требуема точность измерени уровн установлени . Пусть также несколько первых периодов частоты f не достигают уровн Ту -S Ту (фиг.2), В этом случае первый период (положительный импульс) с выхода триггера 16 преоб разуетс в код преобразователем 2 и сравниваетс блоком 6 сравнени . С по влением очередного импульса на выходе триггера 1б последний перебрасываетс и закрывает ключ 17, открыва ключ 18. В течение второго периода частоты f происходит преоб разование в код периода частоты.Ту преобразователем 3 и сравнение блоком 7 сравнени . Если при этом код периода Tj( окажетс меньше заложен.ного , измерени продолжаютс циклически до тех пор, пока не сработает один из блоков 6 или 7 сра1знени . При этом импульсом с выхода элемент ИЛИ триггер 12 перебрасываетс , закрыва ключи 17 и 18 и открыва клю чи 19 и 20. Выходы преобразователей 4 и 5 подключены к блокам 8 и 9 сравнени инвертирующими выходами, следовательно, сравнение происходит в обратном коде. Блоки 8 и 9 сравнени настраиваютс на измерение перио - 5 Ту . Код периода, превышаюtu + S TU щий код ГУ +5 ц, в обратном коде всегда меньше кода Ту - S Tui посколь ку от точки 1 до точки 2 (фиг.2) обратный код периода вначале уменьшаетс , затем увеличиваетс , и, при достижении точки Ту - 6 Ту один из блоков 8 или 9 сравнени срабатывает перебрасыва через элемент 11 ИЛИ триггер 12 в противоположное состо ние . Логика работы преобразователей Ц и S ключей 19 и 20, блоков 8 и 9, элемента 11 аналогична описанной,логике работы преобразователей 2 и 3, блоков 6 и 7, ключей 17 и 18, элемента 10. После переброса триггера 12 процесс измерени продолжаетс . Таким образом, на выходе триггера 12 имеетс импульсный сигнал (фиг.2а1), отражающий в импульсной форме функцию переходного процесса Т (t) на определенных уровн х срабатывани . 68 Положительные и отрицательные фронта импульсов последовательности (фиг.2 а) считываютс счетчиком 21. Число, записываемое в счетчике 21 а момент прихода очередного тактового импульса с выхода генератора 15, переписываетс в счетчик 22. После этого начинаетс второе измерение, аналогичное первому. Во втором измерении счетчик 21 по-прежнему считает число фронтов, а счетчик 22 после по влени -фронта (i - число, записанное в предыдущем измерении) открывает ключ, при этом импульсы Стоп с выхода ключа (функционально расположенного в счетчике 22) останавливают цифровой измеритель It времени. При этом в нем записано врем переходного процесса ty На фиг.2а1 видно, что врем tijA отличаетс от истинного времени tyj т.е. времени вхождени функции T(t) в область допустимых значений. По вл етс методическа погрешность измерени , равна по абсолютной величине времени &ty. Дл устранени погрешности производ тс циклические измерени времени Ту. В первом цикле блоки 6-9 настраиваютс на код периода Ту - 5 Ту, во втором цикле - на код периода Ту +S Тц. Форма сигналов на выходе триггера 12, соответствующа этим двум случа м показана на фиг . 2а2 и 2аЗ. Большее врем ty ъ равно истинному. Таким образом, по максимальному показанию цифрового измерител 1 времени суд т о времени переходного процесса. Данный измеритель выполнен полностью на логических элементах, достаточно прост в технологическом исполнении, надежен и позвол ет проводить автоматические измерени быстрых переходных процессов с повышенной точностью. Устройство может найти ирокое применение в производстве л контрол динамических параметров ирокого класса частотных датчиков. Повышение точности измерени времени ереходных процессов позвол ет более ачественно оценивать динамическую огрешность преобразовани параметрастота , что вл етс одной из важейших задач контрол телеметрической ппаратуры быстропротекающих процесов . Формула изобретени Устройство дл измерени времени переходных процессов, содержащее ком мутатор, четыре блока сравнени , блок управлени , цифровой измеритель времени и генератор тактовых импульсов , подключенный к входу Пуск цифрового измерител времени, вход Стоп которого соединен с выходом блока управлени , отличающеес тем, что, с целью повышени точности измерени при контроле быстрых переходных процессов, в нег введены четыре преобразовател период-код , два элемента ИЛИ и тригге причем первый и второй выходы коммутатора через первые и вторые преобразователи период-код и блоки сравнени подключены соответственно к первому и второму входам первого 88 элемента ИЛИ, третий и четвертый выходы коммутатора через третьи и четвертые преобразователи период-код и блоки сравнени подключены соответственно к первому и второму входам второго элемента ИЛИ, выходы первого и второго элементов ИЛИ подключены соответственно к первому и второму входам триггера, выходы которого подключены к коммутатору, а один из выходов триггера подключен к входу блока управлени , второй вход которого соединен с первым выходом генератора тактовых импульсов.Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №608260, кл. Н 03 К 13/гО, 26.11.76. This goal is achieved in that, in a device for measuring transient time, comprising a switch, four comparison units, a control unit, a digital time meter and a clock pulse generatorOB connected to the Start input of a digital time meter, whose Stop input is connected to the output of the control unit, additionally, four period-code converters, two OR elements and a trigger were introduced, with the first and second switch outputs through the first and second period-code converters and blocks compared to the corresponding ones At the first and second inputs of the first element OR, the third and fourth outputs of the switch are connected via the third and fourth period-code converters and comparison units to the first and second inputs of the second OR element, respectively, and the first and second inputs are connected respectively. the trigger, whose outputs are connected to the switch, and one of the trigger outputs is connected to the input of the control unit, the second input of which is connected to the first output of the clock generator, the second input otorrhea connected to the input of the DUT. FIG. 1 shows a diagram of the device; in fig. 2 - time diagrams of the device operation, explaining the principle of transient time measurement. A device for measuring the time of transients contains a switch 1 connected to the output of the source of the frequency under study. The first, second, third, and fourth converters 2–5 period – code are connected to the outputs of switch 1 and are intended to be converted into binary code of periods of the frequency under study. The first, second, third, and fourth comparison blocks are connected to the first, second, third, and fourth converters 2–5 period – code, respectively, and are designed to compare the codes from the outputs of converters 2–5 to the codes previously stored in them by connecting the corresponding the outputs of each of the converters 2-5 to the inputs of blocks 6-9. Moreover, the transducers and 5 are connected to blocks 8 and 9 of the comparison with inverting outputs. Element 10 OR inputs are connected to the outputs of block 6 and 7 of the comparison, element 11 OR is connected by inputs to the outputs of blocks 8 and 9 of the comparison 9 4 Trigger 12 with the first and second inputs connected to the outputs of element 10 and 11 OR. The information input of the control unit 13 is connected to the non-inverting output of the trigger 12. The input Stop of the digital time meter 1 is connected to the output of the control unit 13. The output of the clock generator 15 is connected to the Start input of the digital time meter 1 and to the control input of the control unit 13. In addition, the generator output 15 clock pulses connected to the input source of the investigated transients. The switch 1 is made in the form of a trigger 16 and four keys 17-20 and the control unit 13 in the form of a counter 21 and a counter 22 pulses with a key. The device operates as follows. In the initial state, the outputs of the trigger 16 and 12 are in unit, the counters 21 and 22 are cleared, the digital time meter is stopped, the circuit is ready to measure the transient time after the appearance of the clock pulse from the generator output 15 clock pulses. A pulse from the output of the generator 15 causes a transient process in the meter under study and at the time of the beginning of the transition process a digital time meter 1 is triggered by a signal from the generator output 15 clock pulses. The pulses of the frequency under study continuously transfer trigger 16, as a result of which a continuous sequence of pulses of durations equal to the periods of the frequency under study f) appears at its outputs. The positive potential from the non-inverting output of the trigger 12 opens the keys 17 and 18, while a positive pulse from the output of the (non-inverting) trigger 16 through the public key 17 is fed to the converter 2 period-code. At the output of the latter, a period frequency code appears. Immediately before the measurements are started, the n-bit outputs of the transducers 2-5 are connected to the blocks. 6–9 comparisons in such a way that at the appearance of embedded codes at the outputs of converters 2–5, pulses are generated at the outputs of the comparison blocks signaling this. 5 Let first the measurements of the frequency f vary from the minimum value to the maximum, let the blocks 6 and 7 of the comparison react to the codes of the periods Tu + 5 TC and Tu - 8 Tu, respectively, where Tu is the period of the established frequency; B the required accuracy of the measurement of the level setting. Also, let the first few periods of the frequency f not reach the level Tu-S Tu (Fig. 2). In this case, the first period (positive pulse) from the output of the trigger 16 is converted into code by the converter 2 and compared by unit 6 of the comparison. With the appearance of the next pulse at the output of the trigger 1b, the latter is transferred and closes the key 17, opening the key 18. During the second period of the frequency f, the frequency period is transformed into a code. That is the converter 3 and the comparison unit 7 compares. If at the same time the code of the period Tj (it turns out to be less pledged), the measurements continue cyclically until one of the blocks 6 or 7 is triggered. At this, the OR trigger element 12 is thrown, closing the keys 17 and 18 and opening the key chi 19 and 20. The outputs of converters 4 and 5 are connected to the comparison blocks 8 and 9. The inverting outputs, therefore, the comparison occurs in the reverse code. The comparison blocks 8 and 9 are set to measure the period - 5 T. The period code exceeding the Tu + S code GU +5 c, in the reverse code is always less than the code y - S Tui, since from point 1 to point 2 (FIG. 2), the inverse period code first decreases, then increases, and when the Tu - 6 point is reached, one of the 8 or 9 comparison blocks triggers through element 11 OR trigger 12 The logic of operation of converters C and S of keys 19 and 20, blocks 8 and 9, element 11 is similar to that described, the logic of operation of converters 2 and 3, blocks 6 and 7, keys 17 and 18, of element 10. After flip-flop trigger 12 the measurement process continues. Thus, at the output of the trigger 12 there is a pulse signal (Fig. 2a1), reflecting in a pulse form the function of the transient process T (t) at certain trigger levels. 68 The positive and negative edges of the pulse sequence (Fig. 2a) are read by the counter 21. The number recorded in the counter 21 and the time of arrival of the next clock pulse from the generator 15 output is written to the counter 22. After this, the second measurement, similar to the first, starts. In the second dimension, the counter 21 still counts the number of fronts, and the counter 22 after the appearance of the front (i is the number recorded in the previous measurement) opens the key, while the Stop pulses from the output of the key (functionally located in the counter 22) stop the digital meter It is time. At the same time, the transient time ty is recorded in it. In Fig. 2a1, it can be seen that the time tijA differs from the true time tyj, i.e. the time of entry of the function T (t) into the region of admissible values. A methodical measurement error appears, equal in magnitude to the time & ty. To eliminate the error, cyclic measurements of the time TU are made. In the first cycle, blocks 6–9 are adjusted to the period code Tu – 5 Tu, in the second cycle - to the period code Tu + S TC. The waveform at the output of the trigger 12, corresponding to these two cases, is shown in FIG. 2a2 and 2a3. Longer ty ty is true. Thus, according to the maximum reading of a digital meter 1 time judged on the time of the transition process. This meter is made entirely on logic elements, is quite simple in technological design, reliable and allows you to perform automatic measurements of fast transients with high accuracy. The device can be applied in the production of control of the dynamic parameters of a certain class of frequency sensors. Improving the accuracy of measuring the time of transient processes allows a more qualitative assessment of the dynamic error of parametric transformation, which is one of the most important tasks of monitoring the telemetric equipment of fast-flowing processes. Apparatus of the Invention A device for measuring transient time, comprising a switch, four comparison units, a control unit, a digital time meter and a clock pulse generator connected to the input of a digital time meter, whose Stop input is connected to the output of the control unit, characterized in that in order to improve the measurement accuracy in the control of fast transients, four period-code converters, two OR elements and a trigger were introduced into the neg, the first and second switch outputs through The first and second period-code converters and comparison blocks are connected respectively to the first and second inputs of the first 88 OR element, the third and fourth outputs of the switch are connected via the third and fourth period-code converters and comparison blocks to the first and second inputs of the second OR element, respectively. the first and second elements OR are connected respectively to the first and second inputs of the trigger, the outputs of which are connected to the switch, and one of the outputs of the trigger is connected to the input of the control unit, the second input which is connected to the first output of the clock pulse generator. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 608260, cl. H 03 K 13 / gO, 11.26.76.
2.Авторское свидетельство СССР НЗЗПЗ, кл. G 05 В 23/02, 19.03.7.2. USSR author's certificate NZZPZ, cl. G 05 B 23/02, 19.03.7.
Ту 375Tu 375
JAJ Jai
Фиг.ИFig.I