Метод преобразования интервала времени в напряжение

Данный метод аналогичен принципу действия канала горизонтальной развертки осциллографа: конденсатор известной емкости заряжается стабилизированным током. Опорный импульс замыкает цепь заряда, а интервальный — ее размыкает. При этом напряжение на конденсаторе связано с измеряемым интервалом линейной зависимостью. Напряжение на конденсаторе измеряется электронным вольтметром, шкала которого градуирована в единицах времени.

Ввиду сложности создания токостабилизирующего элемента, сила электрического тока которого не зависела бы от разности потенциалов на его выходе и температуры окружающей среды, а также погрешности изготовления конденсатора и конечного электрического сопротивления вольтметра, этот метод существенно уступает по точности методу дискретного счета. Он позволяет измерять интервалы времени больше 10 мкс с погрешностью 1−2%. Пределы измерений изменяются путем переключения конденсаторов различной емкости и регулировкой силы тока заряда.

Применяется и преобразование интервала времени в напряжение через фазовый сдвиг. Оно осуществляется следующим путем. Опорный импульс запускает первый одновибратор, вырабатывающий импульс длительностью т. Такой же сигнал формирует второй одновибратор, запускаемый интервальным импульсом. Выходными импульсами одновибраторов запускаются два одинаковых генератора высокочастотных колебаний, причем продолжительность генерации обоих генераторов равна т. Фазовый сдвиг напряжений генераторов может быть записан как.

где/— частота электрических колебаний генераторов.

Разрешающая способность рассматриваемого метода не превышает 0,1% для современных средств измерений, однако для правильного выполнения измерений временного интервала необходимо иметь о нем априорную информацию, поскольку сдвиг фаз измеряется в пределах от 0 до 2л.

О методах измерения фазового сдвига речь пойдет в следующих разделах.

Нулевой метод

Сущность метода заключается в сравнении измеряемого интервала времени с известным интервалом задержки. Опорный импульс пропускают через линию задержки, время задержки которой регулируется. Последнее изменяют таким образом, чтобы разность моментов появления интервального импульса и задержанного опорного была равна нулю. Тогда интервал задержки равен измеряемому интервалу времени. В качестве нуль-индикатора как правило используется двухканальный осциллограф, а схема задержки снабжается цифровым отсчетным устройством, по которому определяют время задержки.

Метод совпадения

Данный метод похож на нулевой метод и предполагает сравнение измеряемого интервала времени с набором фиксированных интервалов задержки. Для осуществления метода используется многоканальное устройство, создающее п задержек т , … т, и специализированная схема сравнения.