Измеритель временных интервалов

Измеритель временных интервалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1026114 А (50 G 04 P .10/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ю.Юд у

Н АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ. (21) 3386165/18-21 (22) 18.01.82 (46) 30,06.83 . Вюл. В 24 ,(72) A,È.Ãóéíèêîâ .(53) 621.317.757(.088.8) (56) 1. Авторское свидеТельство СССР

9 640244 кл. G 04 F 8/00, 1977.

2. АвторСкое свидетельство СССР

9 573797, кл. G 04 F 10/04, 1976. (.54) (57) 1, ИЗИЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИН

ТЕРВАЛОВ, СолЕожащий перВЫй блок преобразования временных интервалов, выполненный .на двух счетчиках, первую цепь установки нуля, подключенную к установочному входу первого счетчи ка первого блока преобразования вре менных интервалов, вторую цепь установки нуля, источник последовательностей импульсов, соединенный с формирователем импульсов, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности.и рас-. ширения функциональных возможностей, в него введены второй блок преобразо вания временным интервалов, распределитель имПульсов на два канала, третья н четвертая .цепи установкй йуля, блок"формирования первого импульса из серии и два элемента ИЛИ, причем вход второго блока преобразования временных интервалов подклю чен к первому каналу распределителя. импульсов, вход первого блока преобразования временных интервалов подключен к второму каналу распределителя импульсов через первый элемент ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу блока формирования первого импульса нэ серии, вход ко торого объединен с входом распределителя импульсов и подключен к вы» ходу источника последовательностей

;:импульсов, выход блока формирования первого импульса из серии подключен к установочному входу второго счетчика первого бЛока преобразования временных интервалов через второй элемент ИЛИ Второй Вход которого подключен к второй цепи установки ну" ля, третья и четвертая цепи установ- ки нуля подключены к установочным входам соответственно первого и второго с*летчиков второго блока преобразования временных интервалов.

2. Измеритель lIO п. 1, о т л.ичающий с я тем, что блок Я преобразования временных интервалов содержит генератор эталонной частоты, соединенный с первыми sxoдами двух элементов И, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами первого триггера, g а выходы первого и второго элементов

И подключены к счетным входам соответственно первого и второго счетчи-. ков на триггерах, выходы разрядов которых подклюиены соответственно М пе@вьм входам других и-элементов И, вторые входы которых соединены с шинами импульсов опроса счетчиков, счетный вход первого триггера является входом блока преобразования, объединенные 1К - входы первого триггера первого счетчика подключены к второму входу первого эдемента И, объединенные 3К-входы первого: триггера второго счетчика подключены к второму входу второго элемента И.

1026114

Изобретение отйосится к измерительной технике и может быть использosано для измерения временных интервалов в серии импульсов, а также совместного измерения временных интервалов и длительностей импуль- 5 сов в серии.

Известен измеритель временных интервалов,. содержащий генератор калиброванной частоты, соединеный с двумя элементами И, соединенными также с выходами управляющего триггера, а выходы элементов И соединены с входами счетчиков, схемы опроса и запоминающего блока, четыре многовходовых элемента И и второй триггер (1) .

Недостатком известного измерителя являются низкая разрешающая способность и ограниченные функциональ« ные возможности, так как минимальный временной интервал, записываемый измерителем, .должен быть больше времени обращения к запоминающему устройству плюс отрезок времени на последующую установку соответствующего счетчика в нуль, а также зависи,мость погрешности измерения временных интервалов между двумя любыми импульсами в серии от числа временных интервалов между ними, Наиболее близким по технической ЗО сущности к предлагаемому является преобразователь временных интервалов в цифровой код, содержащий генератор эталонной частоты, соединенный с первыми входами двух элементов 35 совпадения, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами управляющего триггера, а выходы эле ментов совпадения подключены к счетным входам двух счетчиков импульсов, 4р выходы разрядов которых подключены соответственно к первым входам и . элементов совпадения, вторые входы которых соединены с шинами импульсов опроса счетчиков, элемент за- 45 держки, два (и+1)-й и (n+2)-й элементы совпадения, второй триггер, счетный вход которого является входом преобразователя, выходы второго триггера соединены с первыми входами (n+1) -ro и (n+2)-ro элементов совпадения, вторые входы которых соединены через элементы задержки с выходом генератора эталонной частоты, а выходы (n+1),-ro и (и+2)-го элементов совпадения подключены соответственно к входам управляющего триггера, источник последовательностей импульсов, выход которого подключен к счетному входу второго триггера, две цепи установки нуля, подключен- 60 иые к установочному входу первого и. второго соответственно счетчиков преобразователя p)

Недостатком известного преобразователя являются низкая разрешающая 65 способность и ограниченные функцио нальные возможности, так как минимальный временной интервал, записываемый измерителем, должен быть больше времени обращения к средству запоминания результатов измерения плюс отрезок времени на последующую установку соответствующего счетчика в нуль.

Цель изобретения — повышение разрешающей способности и расширение функциональных возможностей.

Поставленная .цель достигается тем, что в измеритель временных интерваЛов, содержащий первый блок преобразования временных интервалов, выполненный на двух счетчиках, первую цепь установки нуля, подключенную к установочному входу первого счетчика первого блока преобразования временных интервалов, вторую цепь установки нуля, источник последовательностей импульсов; соединенный с формирователем импульсов, введены второй блок преобразования временных интервалов, раСпределитель импульсов на два канала, третья и четвертая цепй установки нуля, блок формирования первого импульса иэ аерии и два элемента ИЛИ, причем вход второго блока преобразования временных интервалов подключен к первому каналу распределитЕля импульсов, вход первого блока преобразования временных интер» валов подключен к второму каналу распределителя импульсов через первый элемент ИЛИ, .второй вход которого подключен к выходу блока. формирования первого импульса из серии, вход которого .объединен с вкодом распределителя импульсов и подклю» чен к выходу источника последовательностей импульсов, выход блока формирования первого импульса из серий подключен к установочному входу вто« рого счетчика первого блока преобразования временных интервалов через второй элемент ИЛИ, второй вход которого подключен к второй цепи установки нуля, третья и четвертая цепи установки нуля подключены к установочным входам соответственно первого и второго счетчиков второго блока преобразования временных интервалов.

Блок преобразования временных интервалов содержит генератор эталонной частоты, соединенный с первыми входами двух элементов И, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами первого .триггера, а выходы первого и второго элементов И подключены к счетным входам соответственно первого и второго счетчиков на триггерах, выходы разрядов которых подключены соответственно к первым входам других и10261. 14 элементов И, вторые входтя которых соединены с шинами импульсов опроса счетчиков, счетный вход первого триггера является входом блока преобразования,объединенные )К-входы первого триггера первого счетчика подключены к второму входу первого элемента И, объединенный 1К-входы перво» го триггера второго счетчика подклю.чены к второму входу второго элемента И.

На фиг. 1 приведена структурная ,схема измерителя временных интервалов; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Измеритель содержит два однотипных 5 блока 1 и 2 преобразования соседних .временных интервалов в цифровой код, каждый из которых состоит из триггерного счетчика 3, элементов И 4, подключенных к выходам счетчика 3, генератора 5 эталонной частоты, выход которого соединен с входами элементов И 6 и 7, другие входы

-которых соединены соответственно с прямым Я и инверсным Q выходами триг-2 гера 8.

Выход элемента И 6 соединен с тактирующим входом первого триггера счетчика 3, .объединенные fK-входы первого триггера счетчика .3 соединены с прямым Я выходом триггера 8, выход элемента 7 соединен с тактирующим входом .первого триггера счетчика 9, объединенные 3К-входы первого триггера счетчика 9 соединены с инверсным q выходом триггера 8. Блок Ç5 преобразования содержит также элементы И 10 и входы 11 — 13, подключенные соответственно к счетному входу триггера 8 и другим входам элементов" И 4 и 10. Вход 11 является вхо- 40 дом блоки преобраэоваиия. Входы бло-. ков 2 и 1 преобразования непосредственно и через элемент ИЛИ 14 подключены к двум каналам распределителя 15 импульсов, вход -16 которого под- 4g ключен к выходу источника 17 последовательностей импульсов (генератора) непосредственно или к выходу 18, подключенному к генератору 17 через . формирователь 19 импульсов, вырабатывающий короткие импульсы по переднему и заднему фронтам импульсов с генератора 17 ° Второй вход элемен» та ИЛИ 14 подключен к первому входу элемента ИЛИ 20 и к выходу блока 21 формирования первого импульса из серии, вход 22 которого подключен к выходу генератора 17 последовательности импульсов непосредственно или к выходу 18. Цепи 23 и 24 установки нуля подключены соответственно к уста- 60 новочным В-входам счетчиков 9 и 3 через элемент ИЛИ 20 непосредственно.

Аналогичыые цепи 25 и 26 установки нуля подключены к установочным R-входам счетчика блока 2. Распределитель 6у

15 импульсов содержит триггер 27, Т-вход которого и выходы подключены к входам элементов И 28 и 29. Блок

21 формирования первого импульса из серии содержит 1К-триггер 30,инверсный выход которого через элемент И 31 подключен к тактирующему

С-входу триггера 30 второй вход элемента И 31 подключен к входу 22,на

I-входе триггера — уровень логической единицы,на К-входе-логического нуля. К-входы первого триггера счетчиков подключены к выходам триггера

8.

Измеритель- работает следующим о5разом.

В исходном состоянии на прямых

О выходах триггеров 8, 27 и 30 и триггеров счетчика 3 установлен логический нуль, на инверсных логическая единица.

Вследствие этого элемент И 7 открыт и счетчик 9 заполняется кодом нулевого интервала между воображаемым нулевым и первым импульсом исходной серии. Исходная серия временных интервалов (U

Ugg на входе блока 2 преобразования и Uzyна входе элемента ИЛИ 14. В серии Ugg (импульсы 1,3,5,7,...на фиг2) содержатся временные интервалы. между первым и всеми последующими нечетными импульсами исходной серии. В серии Ugq (импульсы 2,4,6,8,...на фиг, 2),содержатся временные интервалы между вторым и всеми последующими четными импульсами исходной серии.

Серия U g поступает и на вход 22 блока 21 формирования первого импульса из этой серии и с выхода его.в ниде t одиночного первого импульса (Ug на фиг. 2) — на второй вход элемента 14

ИЛИ, После суммирования на входе 11 блока 1 преобразования имеется серия Ugg (фиг. 2), где присутствуют интервалы между первым и всеми последующими четными импульсами исходной серии. Блок 21, построенный на триггере 30 и элементе

И 31,, кроме подмешивания с помощью . элемента ИЛИ 14 первого импульса к серии импульсов Ug9 решает еще одну задачу. При измерении временного интервала между первым и вторым импульсами в серии UI счетчиком 3 блока

1 преобразования первый и единствен ньтй импульс, формируемый блоком 21, сбрасывает в нуль через элемент ИЛИ

20 счетчик 9 . (и не нужный код нуле. вого интервала), готовя счетчик 9 к пбследующей записи в него времен-1026)14 г

6 його интервала между импульсами 2 и 4 серии U .В дальнейшем блок 21 втключен а оба преобразователя измеI

И 1 яют разреженные (T),T, ...,или Т на фиг.2) относительно исходных временные „Интервалы в сериях Q() > U 5 и работают следующим образом.

От "действующей на входе триггера

8 серии импульсов Пц он переключается от каждого импульса. В резуль тате на выходах элементов И б и 7 попеременно появляются счетные им1 пульсы, поступающие на тактирующие входы счетчиков 3 и 9. Одновременно с этим попеременно пеянляется и разрешение по 1К-входам яа Работу . соответствующего счетчика в счетноМ режиме по тактирующему входу. В то время пока считает счетчик 9 в счетчике 3 хранится числовой код временного интервала между импульсами 1 и 2 серии 011,который путем подачи импульса опроса на вход 12 выводится н запоминаЮщий блок (на фиг. 1 не показан). Затыл счетчик 3 импульсом цепи 24 установки нуля, прошедшим íà его R-вход, сбрасывается н нуль. После очерелного импульса на входе 11 триггер 8 переключается, считает счетчик 3, а числовой код, хранящийся н счетчике 9 после подачи импульса опроса яа вход 13, выводится в запоминающий блок, затем подается импульс установки в нуль с цепи 23 установки нуля, который проходит через элемент ИЛИ 20 и обнуляет счетчик 9.3а счет присущего тактиронанному 1К-триггеру этапа предварительной подготовки внутренних элементов устраняется одновременное срабатывание первых триггеров счетчиков 3 и. 9, чем при:разрезании 40 импульсом триггера 8 импульсон эталонного генератора, чем исключается накопление погрешностей при суммировании временных интервалов, Каждый отдельный интервал исходной серии 45

П((между первым и последующим импульсами находится при выводе данных из запоминающих блоков путем сложения кодов прилежащих вреМенных интервалов, Например, интервал между первым и седьмым .импульсом равен

5 сумме интервалов между импульсами 1 и 3, 3,и 5, 5 и 7 серии П18,коды которых занесены в запоминающий блок блока 2 преобразования временных ин тервалов.

Интервал между первым и шестым импульсом равен сумме иятервалов между импульсами l и 2, 2 и 4, .4 и б, коды которых занесены в запомина ющий блок блока 1 преобразования вре. менных интервалов.

Интервал между седьмым и шестым импульсами равен разности интервалов между первым, седьмым и первым, шестым импульсами.

Допустим, что входы 22 и 16 бло- ка 21 формирования первого импульса из серии и распределителя 15 импуль сов соответственно, отключены от выхода источника 17 йоследонательности импульсов (генератора) и подключе-. ны к выходу 18 формирователя 19 импульсов генератора 17. Диаграмма U( (фиг. 2) показывает импульсы, дяиг и тельностью с, ñ,..., генератора 171 которые после преобразования формирователем 19 образуют серию U(< по передним и задним фронтам импульсов генератора 17, измеряемую вышеописанным образом. После измерения получаются известными не только временные интервалы между импульсами генератора 17, но и сами длительности (с ,...,) импульсов в серии.

Предлагаемый измеритель имеет повышенную разрешающую способность и расширенные функциональные воз можности, которые обеспечиваются бла годаря разрежению серий, измеряемых двумя блоками преобразования временных интервалов, каждый из преобразователей успевает переНоСитЬ коды (в том числе и первого интервала) со счетчиков в запоминающие бло ки и произнодить установку счетчикой

s нуль.

Измеритель позволяет определить временные интервалы между импульсами и короткие длительности самих импульсов, обеспечивая при этом не" зависимость погрешности измерения временных интервалов между двумя любыми импульсами поступающих на них серий от числа временных интервалов между ними. М

1026114

1026114

Составитель И.Катанова

Редактор Ю.Середа Темред С. Мигунова Корректор A.Èëüèí

Заказ 4556/39 Тираж 411 Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

° В» М аФ»ЫВ» ВВ Ю Ю М Ф МЮВФВВ»ЮЙ Ф филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4