Измеритель временных интервалов

Измеритель временных интервалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения интервалов времени в радиолокации, автоматикеи экспериментальной физике. Цель изобретения - повышение точности измерений . Для достижения поставленной цели в устройство введены триггер 10, ключ 11, элемент ИЛИ 8, сумматор 6 кодов. Устройство также содержит генератор 1 .счетных импульсов, счетчик 2 грубого измерения, триггер 3, ключ 4 грубого измерения, счетчик 5 переноса , элемент ИЛИ 7, линно 9 задержки, селектор 12 ц -го импульса, ключ 13 и счетчик 14 точного измерения, преобразователь 15 масштаба времени. Преобразователь 15 содержит элемент ИЛИ 16, триггер 17, блок 18 зарядаразряда, формирователь 19 импульсов. Величина задержки линии 9 зависит от периода счетных импульсов и порядкового номера селектируемого ймпульса генератора I после поступления старт-/стопимпульса. Точность Измерения обеспечивается исключением погрешности, вносимой линией 9 задержки и формирования суммарного интервала . I з,п.ф-лы, 2 ил. СО со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (в) (и) А1 (5)) 4 С 04 Р 10/04 ф " Г I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABYOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ а.

I

ВИБО 1, .:;:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3890752/24-2! (22) 29.04 ° 85 (46) 30.04.87. Бюл. 9 16 (72) В.А. Горлов, В.В. Пуртов и А.К. Якушев (53) 681.317.77(088.8) (56) Данилевич В.В., Чернявский А,Ф, Временные измерения в физическом эксперименте. М.: Энергоиздат, 1984, с,39-40.

Авторское свидетельство СССР

11 900250, кл. С 04 Р 10/04, 1980. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ (57) Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения интервалов времени в радиолокации, автоматике. и экспериментальной физике, Цель изобретения - повышение точности измерений. Для достижения поставленной цели в устройство введены триггер 10, ключ 11, элемент ИЛИ 8, сумматор 6 кодов. устройство также содержит генератор

1 счетных импульсов, счетчик 2 грубого измерения, триггер 3, ключ 4 грубого измерения, счетчик 5 переноса, элемент ИЛИ 7, линию 9 задержки, селектор 12 )) -го импульса, ключ 13 и счетчик 14 точного измерения, пре образователь 15 масштаба времени.

Преобразователь 15 содержит элемент

ИЛИ 16, триггер 17, блок 18 эарядаразряда, формирователь 19 импульсов.

Величина задержки линии 9 зависит от периода счетных импульсов и порядкового номера селектируемого импульса генератора 1 после поступления старт-/стоп- импульса, Точность йзмерения обеспечивается исключением погрешности, вносимой линней 9 задержки и формирования суммарного интервала. l s,ï.@-лы, 2 ил.

° Ь

1307439

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения интервалов времени в радиолокации, автоматике и экспериментальной физике. 5

Цель изобретения — повышение точности измерений за счет исключения погрешности, вносимой линией задержки, и формирования суммарного интервала.

На фиг,l представлена структурная электрическая схема измерителя временных интервалов; на фиг.2 — временная диаграмма его работы.

Измеритель временных интервалов содержит генератор 1 счетных импульсов, счетчик 2 грубого измерения, триггер 3, ключ 4 грубого измерения, счетчик 5 переноса, сумматор б кодов, элементы ИЛИ 7 и 8, линию 9 задержки, триггер !О, ключ 11 селек" îð 12 и-го (например, второго) импульса, ключ 13 и счетчик 14 точного измерения, преобразователь 15 масштаба времени, состоящий из элемента ИЛИ lб, 25 триггера 17, блока 18 заряда-разряда, формирователя 19 импульсов,.

Лричем выход генератора подклю- . .чен к первым входам ключей 4 и 13 и селектора 12, первый выход которого соединен с первым входом преобразователя 15 масштаба времени, второй вход которого соединен с выходом линии 9 задержки и первым входом ключа 11, второй вход которого подключен к вы35 ходу триггера 10, а выход -- к первому входу элемента ИЛИ 8, второй вход которого соединен с шиной стоп-импульсов и вторым входом элемента ИЛИ

7, первый вход которого соединен с шиной старт-импульсов, а выход — с входами линии 9 задержки и триггера

10, второй выход селектора 12 подключен к входу триггера 3, выход которого соединен с вторым входом ключа 4, выход которого подключен к входу счетчика 2 грубого измерения, выходы разрядов которого подключены к вторым входам сумматора 6 кодов, первые входы которого соединены с выходами разрядов счетчика 5 переноса, выход преобразователя 15 подключен к второму входу ключа 13, выход которого соединен с входом счетчика

)4, выход старшего разряда которого подклн>чен к входу счетчика 5 переноса, Кроме того, в преобразователе 15

rrepebrrr и второй входы подключены к соотв етстн ующим входам элемента

ИЛИ 1б, выход которого соединен с входом триггера 17, выход которого подключен к входу блока 18 зарядараэряда, выход которого подключен к входу формирователя 19 импульсов, выход которого является выходом преобразователя 15 масштаба времени, В исходном состоянии счетчики 2, 5 и 14 установлены в нуль, Ключи 4 и 11 удерживаются триггерами 3 и 10 в закрытом состоянии. Формирователь !

9 удерживает в закрытом состоянии ключ 13 точного измерения, Триггер

17 — в нулевом состоянии.

Устройство работает следующим образом.

Импульс "Старт" проходит через элемент ИЛИ 7 на вход линии 9 задержки, а также устанавливает по спаду импульса триггер 0 в единичное состояние, открывая ключ 11 (фиг.2а,г), Задержанный линией 9 задержки на (2п-1) ь0 (в данном случае при селекции ? импульса на 37,)импульс "Старт проходит через элемент ИЛИ lб и по фронту импульса устанавливает триггер 17 в единичное состояние (фиг.2в,л,м), по которому блок 18 заряда-разряда осуществляет преобразование времени в амплитуду (фиг,2н), Одновременно задержанный импульс "Старт" проходит через ключ

11, элемент ИЛИ 8 на вход селектора

12 п-го счетного импульса (фиг.2д, е), Второй после задержанного импульса Старт" из счетных импульсов генератора 1 (период следования счетных импульсов ь, (фиг,2ж) проходит по двум цепям",, чере з селек тор i I 2 (фиг.2з) и по спаду устанавливает триггер 3 в единичное состояние (фиг.2и), по которому разрешается прохождение счетнь. х импульсов через ключ 4 на вход счетчика 2 грубого измерения (фиг,2и,к); через элемент

ИЛИ lб и по фронту устанавливает в нулевое состояние триггер 17 (фиг,2л, м), по которому прерывается процесс преобразования времени в амплитуду блоком 18 и начинается преобразование амплитуды во временной интервал с коэффициентом преобразования К (фиг,2н).

Импульс "Стоп" (фиг, 26) проходит через элемент ИЛИ 7 на вход линии 9 задержки, а также устанавливает по спаду импульса триггер 10 в нулевое

1307439 состояние, блокируя тем самым прохож дение импульсов через ключ 11(фиг,2е), Одновременно с ними стоп-импульс проходит через элемент ИЛИ 8 на вход селектора 12 и-го второго) счетного импульса (фиг ° 2е1. Второй после импульса "стоп" из счетных импульсов генератора 1 (фиг. 2ж) проходит через селектор !2 (фиг.2з) и по спаду устанавливает в нуль триггер 3, ко- 10 торый блокирует прохождение счетных импульсов через ключ 4 на вход счетчика 2 грубого измерения (фиг,2и,к), через элемент ИЛИ 16 и по фронту устанавливает триггер 17 в единичное состояние (фиг.2л,м), по которому прерывается, если еще не окончился, процесс преобразования амплитуды во временной интервал блоком 18 и начинается процесс преобразования времени20 в амплитуду (фиг,2н). Задержанный на

3 импульс "Стоп" проходит через элемент ИЛИ 16 и своим фронтом устанавливает в нулевое состояние триг-. гер 17 (фиг, 2л,м), по которому прерывается процесс преобразования блоком 18 заряда-разряда времени в амплитуду и начинается процесс преобразования амплитуды во временной интервал (фиг.2н), 30

Сигнал пилообразной формы с выхода блока 18 поступает на вход фор-. мирователя 19 импульсов (расширенного интервала времени, фиг.2o), который осуществляет преобразование входного сигнала в импульс прямоугольной формы длительностью (К+1) (tI+t ), У если (K+1)t + t, > t„, либо в последовательность, состоящую из двух пря- 0 моугольных импульсов, длительность первого из которых (К+1)tI,âòoðoão (..+1), если (К+1)tI +t .С„ (фиг.2н, о), где t -длительность измеряемого интервала1 tI первый интерполяци 45 онный интервал времени, равный зоне неопределенности между задержанным на (2II-1), в частности 3 импульсом "Старт", и вторым после него счетным импульсом, " а второи ин 50 терполяционный интервал времени, равный зоне неопределенности между вторым после импульса "Стоп" счетным импульсом и задержанным на (2II-1), в частности на ЗТ импульсом "Стоп".

С выхода формирователя 19 импульс (или импульсы) в зависимости от измеряемого интервала времени открыва" ют ключ 13 точного измерения для пропускания счетных импульсов генератора 1 на вход счетчика 14 точного измерения емкостью (K+1) c (фиг,2а).

Если (K+1)(t,+t ) ) (К+1)iо в To KBIKдый раз, когда счетчик 14 переполняется, он выдает импульс в счетчик 5 переноса, Сумматор 6 кодов осуществляет сложение кодов счетчиков 2 грубого измерения и 5 переноса.

Измеряемый интервал времени t в измерителе времени представляется в виде суммы интервалов времени t u

t! и tq (см.фиг.2), грубый интервал — (N-1)с где H - число счетных

"P 0 импульсов, регистрируемое счетчиком.

При этом первый импульс соответствует началу измерения и совпадает со вторым селектируемым счетным импульсом после задержанного импульса

"Старт". V-ый импульс, соответствующий окончанию .измерения, совпадает со вторым селектируемым счетным импульсом после поступления импульса

"Стоп", В измерителе функционирование блоков такое, что позволяет не производить вычитание "1" иэ подсчитанного числа счетных импульсов ге" нератора 1 грубым счетчиком, для этого первый импульс не считается, т.е. он не пропускается через ключ 4 (см, фиг.2). В результате tr равно числу зафиксированных счетных импульсов

1 t счетчиком 2, т, е, t, = N со, где N— число интервалов о . В счетчике точо ного измерения также зафиксированное число означает число интервалов, но ценой „ /К+1.

Формула изобретения

1. Измеритель временных интервалов, содержащий генератор счетных импульсов, выход которого соединен с первыми входами ключей грубого И точного измерений и селектора счетных импульсов, счетчики грубого и точного измерений, счетчик переноса, преобразователь масштаба времени, выход которого соединен с вторым входом ключа точного измерения, а вход — с первым выходом селектора счетных импульсов, второй выход которого соединен с входом первого триггера, выход которого соединен с вторым входом ключа грубого измерения, линию задержки и первый элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с шиной старт-импульсов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точ1307439 ности измерений, в него введены второй триггер, ключ, второй элемент

ИЛИ и сумматор кодов, причем выход первого элемента ИЛИ подключен непосредственно к входу второго триггера и через линию задержки к второму входу преобразователя масштаба времени и первому входу ключа, второй вход которого соединен с выходом второго триггера, а выход с первым входом 1О второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым входом первого элемент"а ИЛИ и с шиной стоп-импульсов, а выход — с вторым входом селектора счетных импульсов, выход ключа точного измерения подключен к входу счетчика точного измерения, выход старшего разряда которого подключен к входу счетчика переноса, выходы разрядов которого подключены к 20 первым входам сумматора кодов, вторые входы которого подключены к выходам разрядов счетчика грубого измерения, вход которого соединен с выходом ключа грубого измерения, причем величина задержки линии задержки равна tz = (2n-1), где Т вЂ” период счетных импульсов, П вЂ” порядковый номер селектируемого импульса генератора счетных импульсов после поступления старт(стоп) -импульса, 2 ° Измеритель по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что преобразователь масштаба времени содержит элемент

ИЛИ, триггер, блок заряда-разряда и формирователь импульсов, причем первый и второй входы преобразователя подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом триггера, выход которого подключен к входу блока зарядараэряда, выход которого соединен с входом формирователй импульсов, выход которого является выходом преобразователя.

130743 9

Составитель Л, Плетнева

Техред И.Попович Корректор А. Зимокосов

Редактор Н. Киштулинец

Заказ 1630/40 Тираж 371 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4