Устройство для измерения временных интервалов между симметричными импульсами

Устройство для измерения временных интервалов между симметричными импульсами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соеетскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (»>I003010 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 250881 {21) 3333571/18-21 с присоединением заявки №вЂ” 1 М К з

Li 04 F 10/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53! УДК 681.325.3 (088.8

Опубликовано 070383. Бюллетень ¹ 9

Дата опубликования описания 07.03.83 (72) Авторы изобретения

A.H.Øåñòoâ и В.И.Чепелев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО,ЦЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНН61Х ИНТЕРВАЛОВ

МЕЖДУ СИММЕТРИЧН6ЛИ ИМПУЛЬСАМИ

Изобретение относится к измери:тельной технике и может быть использовано для измерения постоянных или медленно изменяющихся временных интервалов между импульсами или пачками импульсов в системе автоматического контроля в тех случаях, когда амплитуда импульсов и крутизна фронтов меняется в широких пределах.

Известен измеритель временных интервалов, который содержит расширитель импульсов, ключи, триггер, генератор импульсов, счетчик и запоминаюшее устройство (1).

Недостатком известного устройства является низкая точность измерения при изменении амплитуды или/и крутизны фронтов входных импульсов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержашее генератор импульсов, два триггера, четыре элемента И, два элемента. ИЛИ, элемент ИЕ, а также пороговый усилитель и счетчик импульсов.

Это устройство, используя простые цифровые методы, позволяет без формирования импульсов по экстремумам входных сигналов с высокой точностью измерять временные интервалы между серединами симметричных входных импульсов, независимо от изменения амплитуды или крутизны фронтов последних f2).

Недостатком известного устройства является недостаточно высокое быстродействие, так как процесс измерения начинается по переднему фронту первого входного импульса и заканчивается по заднему (а не по переднему) фронту второго входного импульса.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для измерения временных интервалов между симметри ными импульсами, содержащее генератор импульсов, выход которого подключен к первому входу первого элемента И непосредственно и через первый триггер к первому входу второго элемента

И, два элемента ИЛИ, входы первого .из которых соединены с выходами первого и второго элементов И, а выход

25 со счетн входо первого ссчетчика импульсов, пороговый усилитель-фор мирователь, выход которого подключен через второй триггер к первому входу ,третьего элемента И, элемент НЕ, выход которого соединен с первым

1003010 входом четвертого элемента И, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, введены блок формирования импульсов сброса,, переключатель, второй счетчик и пятый элемент И, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом генератора импульсов и выходом третьего элемента И подключенного также к первому входу блока формирования импульсов сброса и первому управляющему входу переключателя, выход пятого элемента И соединен C первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным выходом BTopor счетчика импульсов выход которого соеди««ен с первым входом переключателя, втоуой вход которого соединен с в«.1ходом первого счетчика импу1.,соВ, а вторсй управЛЯЮЩИй ВХОД ПОДК ГПОЧС«1 I< BTOPO." v ВХСду блока формирования 11«п:у..псов сброса. и выходу четвер L О1."О э.«1с«1ента !1 „ перьый и в орой выходы блol<а формирования импульсов сброса соеди««ены с

yстaнОв0 I1Iь««»1и BхОдаГ1и пe1>BГгс и в" o— рого соответстве«1но сче " ико . и «пу:«ьсов, вход элемента НВ 11 Второй ВХОД второго элемента И соедине«ы с выходом ПО«зогового",силите:IH — <1 с«.м1«сов ав теля, второй вход третьего эдеме«:та

И соединен с выходом злемс«1та НЕ, второй вход четвертого элeile:I Ta I; соед1нен с вторым выходом второго триггера, а второй «1хо;1 второго ."1лсмента ИЛ1! cocдинен с «,«хо1;",:1. 11Т От О элемента И.

На фиг . 1 прет«ставяe«la» py1<тур««ая схема устройства для измерения в:еменных интервалов между симметричен«,"..и импульсами; на фиг. 2 — времен«1ые д»:— аграммы уаботь: устройства. устройство для . змсре««ия врем嫫— ных H«iтервалов ме»ду симметричны«я« импульсами содержит гe»epaTop 1 импульсов, элемент 2 И и триггер 3, элемент 4 И, элемент 5 ИЛИ, caå,— чик б импульсов„ пороговый усилитель-формирователь 7, элемент 8 НЕ, триггер 9, элементы 10-"2 И,, элемент 13 ИЛИ, счетчик 14 импульсов, переключатель 15, блок 16 формирования импульсов сброса.

В исходном состоянии с=erlики 6 и 14 импульсов установлен«ы в нулевое состояние, а триггеры 3 и 9 находятся в любом положении.

Устройство работает след;,1вшим образом.

На вход устройства поступают сигналы симметричной формы, временные интервалы между которыми необходимо измерить (,фиг. 2а ), преобразуемые в пороговом усилителе-формирователе

7 в прямоугольные импульсы (фиг.2б).

Во время действия входного сигнала с выхода порсгового усилителя-формирователя 7 на элемент 4 И поступает разрешающий сигнал, элементы 11, "0, а следовательно, и элементы 2 и 12 V.»сcooTBeTcтвенно закрыты сигналом, поступающим с выхода элемента 8 ЙК, и импульсы от генератора 1 импульсов через триггер 3 и элемент

4 И, а.такх<е элементы 5 и 13 ИЛИ поступают в счетчики 6 и 14 соответственно (фиг. 2 в и ж ). Частота импульсов, заполняющих счетчики 6

10 и 14, в этот момент равная- /2 (фиг.

2г ), где У«-и — частота импульсов генератора 1 импульсов, Но окончании первого импульса элемент 4 И закрывается, а на элементы 10 и 11 И через элемент 8 НЕ поступает открываюд«ий сигнал. Гри этом на вь1ходе одного из элементов 10 или 11 И (в зависимости от состояния триггера 9) установится Открывающий сигнал для элемента 12 или элемента 2 И соответственно. Положим, что открыт элемент И,2, а элемент 12 И закрыт. В этом случае импульсы от генератора 1 импульсов с часто«ой К„ и через элемент 8 ИЛИ поступают в счетчик б импул,.сов до момента появления второго входного импульса от пороговогс усилителF.-ôoðìHðoBàòåëÿ 7 (фиг.2

), o переднему фуонту второго вход «эго «ни ульса триггер 9 переключается, блок 16 формирования им1(1 и I coB сброса «о сигналу GT элемента 1 И, состояние которого изменяется <- Открытогс н: аа уытое под действие.": входного сигнала через злемент 8 IIE «ырабатываат сигнал, ус«а««ев11иваю .й счетчик 14 в нулевое ..остоя»«ие (иг. 2 -. ) . B дальнейшем по переднему фронту входных импульсоь б Iol< 16 формирования импульсов сброса выраба« ывает сигналы для установки в нулевое состояние счетчиков 6 и 1* поочередно (фиг.2д,с ).

Во время Действия второго входного

«и«пульса, эле ..eHTLI 2 и 12 И закрыты

4 сиг адам:-: от элементов 10 и 11, а леме««т 4 1. Открыт и в оба счетчика

6 и 1 4 H« lrly IBcoB поступают сы От генератора 1 через триггер 3 с частотой r„, /2 (фиг. 2в,г,ж,з).

В момент око:чания второго вход«1oIcî импульса зле«»ент 4 И закрывается, а открывается элемент 12 И сигналом с элемента 8 HE через подготовленный при переключении триггера

9 элемент 10:1. В этот момент в счет« чике 6 содержится число, соответствующее временному интервалу между серединами первых Двух импульсов, а счетчике 14 — число, соответствующее половине длительности второго

М входногс импульса на пороговом урон()о.

Одновременно с открытием элемента 12 И-сигналом с выхода элемента

10 И (фиг. 2и) переключатель 15 подключает выходы счетчика б к выходу

1003010 устройстна (к индикатору или устройству обработки измеренных данных, непоказанным на фиг. 1) на время до прихода следующего входного ьрачульса.

Через открытый элемент 12 И и элемент 13 ИЛИ в течение временй между вторым и третьим входными импульсами происходит заполнение счетчика 14 импульсами от генератора 1 с частотой „„.

С йриходом третьего входного импульса по переднему фронту его осуществляется сброс счетчика 6 (фиг.2е ) прекращается индикация результата измерения первого временного интервала (фиг. 2и ), закрываются элементы 10 и 5

11 И сигналом от элемента 8 НЕ, переключается триггер 9, подготавливая к открытию после окончания входного импульса элементы 11 и 2 И, и открывается элемент 4 H в резуль- 2р тате чего импульсы от генератора 1 через триггер 3, элемент 4 И и элементы 5 и 13 ИЛИ начинают поступать н оба счетчика б и 14 импульсов. По окончании третьего входного импульса 25 в течение 14 будет содержаться число, соответствующее временному интервалу между серединами второго и третьего входных импульсов, а в счетчике 6 — число, соответствующее полонине длительности третьего входного импульса. В этот момент закрывается элемент 4 И, открываются элементы 11 и 2 И, и счетчик 6 начинает заполняться импульсами от генератора 1 с частотой „ (фиг. 2н,г), а также ин35 формационные выходы счетчика 14 с помощью переключателя 15 подключаются к выходу устройства (фиг. 2к ).

В дальнейшем работа устройства повторяется, т.е. но время действия 4О .входных импульсов оба счетчика осуществляют счет импульсов с частотой

Е „/2 (измерение половины длительности входных импульсов ), а в промежутках времени между импульсами счет-45 чики работают поочередно и осуществляют счет импульсов генератора 1 с частотой Хг .

Таким образом, введение в устройство новых узлов и связей, позволило 50 повысить быстродействие его, осуществлять измерение каждого временного интервала между входными импульсами при сохранении высокой точности измерения при значительных изменениях амплитуды и крутизны фронтов входных импульсов.

Формула изобретения

Устройство для измерения временных интервалов между симметричными им60 пульсами, содержащее генератор HMпульсов, выход которого подключен к первому входу первого элемента И непосредственно и через первый триггер к первому входу второго элемента И, два элемента ИЛИ, входы

1первого из которых соединены с выхо- дами первого и второго элементов И, а выход со счетным входом перного счетчика импульсов, пороговый усилитель-формирователь, выход которого подключен через второй триггер к первому входу третьего элЕмента И, элемент НЕ, выход которого соединен с первым входам четвертого элемента

И, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены блок формирования импульсов сброса, переключатель, второй счетчик и пятый элемент И, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом генератора импульсов и выходом третьего элемента И, подключенного также к первому входу блока формирования импульсон сброса и первому управляющему входу переключателя, выход пятого элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика импульсов, выход которого соединен с первым входом переключателя, второй вход которого соединен с выходом первого счетчика импульсов, а второй управляющий вход подключен к второму входУ блока формирования импульсов сброса и выходу четвертого элемента И, первый и второй выходы блока формирования импульсон сброса соединены с установочными входами первого и второго соответственно счетчикон импульсов, вход элемента HE и второй вход второго элемента И соединены с выходом порогового усилителя-формирователя, второй вход третьего элемента И соединен с выходом элемента НЕ, второй нход четвертого элемента И соединен с вторым выходом второго триггера, а второй вход второго элемента ИЛЙ соединен с выходом второго элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 538334, кл. Q 04 F 10/14, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 554523, кл. 4 04 F 10/04, 197б, оозо1о

1 бн гя)

Фг

Составитель П.Плетнева

Редактор С.Патрушева Техред E.Õàðèòoí÷èê КорректоР И.Ватрушкина

Заказ 1547/29 Тираж 409 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород. Ул. Проектная, 4