Цифровой измеритель временных интервалов

Временной интервал t_x может быть измерен путем подсчета числа квантующих импульсов стабильной частоты f₀=1/Tо, прошедших на счетчик импульсов за время t_x.

 

Рис.4.30. Структурная схема цифрового

измерителя временных интервалов

 

Цикл преобразования начинается с установки нуля, т. е. установки пересчетного устройства ПУ и отсчетного устройства ОУ в исходное состояние. При этом одновременно импульсом «Установка нуля» устанавливаются в исходное состояние все элементы, которые могут иметь неоднозначные состояния (например, триггер Тг). Такая операция выполняется во всех рассматриваемых ниже ЦИУ циклического действия.

При поступлении старт-импульса триггер Тг опрокидывается и своим выходным сигналом открывает ключ К (схему совпадения). Импульсы от генератора импульсов стабильной частоты ГИСЧ начинают поступать на вход ПУ. В момент окончания интервала t_x стоп-импульс возвращает триггер в исходное состояние, ключ К закрывается и на ОУ фиксируется (без учета погрешностей) число:

N = t_x/T₀ = t_xf₀. (4.43)

Составляющие погрешности прибора:

1) погрешность квантования, зависящая от соотношения T₀ и t_x (чем меньше отношение T₀/t_х, тем меньше погрешность квантования);

2) погрешность реализации, зависящая от нестабильности частоты fо;

3) погрешность, обусловленная неточностью передачи временного интервала на ключ.

В качестве примера укажем выпускаемый промышленностью щитовой миллисекундомер типа Ф209 для измерения времени срабатывания реле. Диапазон измеряемых интервалов времени 1 —10⁴ мс; основная погрешность (в процентах) ±[0,005 + 0,005 (t_K/t_x- 1)].