Измеритель временных интервалов

Измеритель временных интервалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области радкоизмерений и может быть использовано для измерений временных параметров импульсных сигналов в измерительной и вычислительной технике, автоматике и приборостроении. Целью изобретения является повышение быстродейс. -. ВИЯ измерений. Для достижения поставленной цели в измеритель временных интервалов дополнительно введены блок 9 сложения, блок 2 калибровки нуля и блок 4 калибровки коэффициента преобразования . Кроме того, устройство содержит генератор 1 счетных импульсов , счетчик 2 грубог о измерения, элемент И-НЕ 3, блоки 5 и 6 устранения неоднозначности, блоки 7 и 8 интерполяции , счетчики 10 и II точного измерения стопового и .стартового каналов соответственно, блок 13 регистрации и индикации, блок 14 управления . Функциональные схемы блока 4 калибровки коэффициента преобразования, бло.ков 5 и 6 устранения неоднозначС2 S СО О 4 оа

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО!.!ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5ц 4 0 04 F 10/04

Уст 0

Фиг.f

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3932807/24-21 (22) 17.07.85 (46) 30.04.87. Бюл. ¹ 16 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) С.В. Денбновецкий, Л.H. Шкуро, KI.Е. Соломко, С.M. Кокошкин и Л.A. Худякова (53) 68!.317.77(088.8) (56) цатент США ¹ 3675127, кл. G 04 F 10/04, 1972.

Авторское свидетельство СССР № l?4II85, кл. G 04 F 10/04, 1985. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ

, 57) Изобретение относится к области радиоизмерений и может быть использовано для измерений временных параметров импульсных сигналов в измеритель„„SU„„ l ЗО744З Л ной и вычислительной технике, автоматике и приборостроении. Целью изобретения является повышение быстродейс.— вия измерений. Цля достижения поставленной цели в измеритель временных интервалов дополнительно введены блок

9 сложения, блок 12 калибровки нуля и блок 4 калибровки коэффициента преобразования. Кроме того, устройство содержит генератор счетных импульсов, счетчик 2 грубого измерения, элемент И-НЕ 3, блоки 5 и 6 устранения неоднозначности, блоки 7 и 8 интерполяции, счетчики 10 и Il точного измерения стопового и,стартовогс каналов соответственно, блок 13 регистИ2 рации и индикации, блок 14 управления. Функциональные схемы блока 4 калибровки коэффициента преобразования, в блоков 5 и 6 устранения неоднознач!

307443 ности, блоков 7 и 8 интерполяции„ блока 9 сложения, блока 12 калибровки нуля, блока 14 управления и вре!

Изобретение относится к области радиоизмерений и может быть использовано для измерения временных параметров импульсных сигналов в измерительной и вычислительной технике, авто5 матике и приборостроении.

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия измерений.

На. фиг, 1 приведена структурна.я схема. измерителя временных интервалов; на фиг. 2-? — схемы функциональных блоков измерителя; на фиг. 8 временная диаграмма работы измерителя в режиме калибровки коэффициента преобразования блока интерполятора в стартовом (стоповом) канале; на фиг. 9 и 10 — временная диаграмма работы устройства в режиме калибровки нуля; на фиг. 11 — временная диаграмма работы устройства в режиме из в 20 мерения.

Измеритель временных интервалов (фиг. 1) содержит генератор 1 счетных импульсов (ГСИ), следующих с периодом, счетчик 2 грубого измерения, 25 элемент И-НЕ 3, блок 4 калибровки коэффициента преобразования (БКК), блоки 5 и 6 устрайения неоднозначности (БУН), блоки 7 и 8 интерполяции соответственно в стартовом (БИ ) и . 30 стоповом (БИ ) каналах, блок 9 сложения (БС), счетчик 10 точного измерения стопового канапа, счетчик 11 точного измерения стартового канала, блок 12 калибровки нуля (БК "О"), блок 13 регистрации-индикации и блок 14 управления. При этом выход генератора 1 подключен к первым входам элемента И-НГ 3, блоков 4-6, 9 и 12, выход элемента И-ПЕ 3 подключен !О к первому входу счетчика 2, второй вход которого соединен с выходом счетчика ll, а выходы соединены с первыми входами блока 13, вторые входы которого подключены к выходам 45

cчетчика I 1 H информационньM входам менные диаграммы, поясняющие их работу, приведены в описании изобретения. 3 з.п. ф-лы, 11 ил. блока 12, информационные выходы которого подключены к информационным входам счетчика ll, вход которого соединен с вторым выходом блока 9 сложения, первый выход которого подключен к входу счетчика 10, а второй и третий входы — к выходам соответственно блоков 7 и 8 интерполяции, четвертый, пятый и шестой входы блока

9 сложения подключены соответственно к пятому, шестому и седьмому выходам блока 14 управления, восьмой, девятый, десятый и одиннадцатый выходы которого подключены соответственно к второму, третьему, четвертому и пятому входам блока 12 калибровки нуля, выход которого соединен с седьмым вхо,цом блока 9, восьмой вход которого подключен к выходу счетчика 10 и второму входу блока 14 управления, первый вход которого соединен с тре-. тьим выходом блока 4, первый и второй выходы которого подключены ""îîòветственно к первому и второму входам блоков 7 и 8 интерполяции, третий вход блока 7 (8) подключен ко второму входу блока 5 (6) и к второму (третьему) выходу блока 14 управления, четвертый вход блока 7 (8) соединен с вторым .выходом блока 5 (6), а пятые входы блоков 7 и 8 объедине— ны и подключены к четвертому выходу блока 14 управления, двенадцатый выход которого подключен к управляющему входу блока 1.3 регистрации-индикации, а тринадцатый вход — к входам начальной установки блоков 4-9 и

12 и счетчиков 2,1(1 и 11.

Блок 4 калибровки коэффициента преобразования (фиг„ 2) состоит из последовательно соединенных RH-триггера 15, элемента И-НЕ 16, 0-триггера 17, инверсный выход которого соединен с вторым входом элемента

И-HE 16,элемента И-НЕ 18, формирователя 19 импульсов, вход которого объ-

1 3074 единен с входом D-триггера 20, инверсный выход которого соединен с третьим входом элемента И-НЕ 18, элемента НЕ 21, D-триггера 22, инверсный выход которого соединен с D-входом этого же триггера и С-входом

D-триггера 23, линии 24 задержки, элемента И-HE 25, второй вход которого соединен с инверсным выходом Dтриггера 26, и элемента И 27, Прямой f0 выход триггера 22 соединен с входом триггера 26, первый вход элемента . И 27, третий вход элемента И-НЕ 1 6 и первый вход элемента И-HE 18 объединены и являются первым входом бло- f5 ка 4, который соединен с выходом генератора 1 счетных импульсов, вход

RS-триггера t5 и объединенные нулевые входы триггеров 15,17,20,23 и

26 являются соответственно вторым и 20 третьим входами блока 4, выход формирователя 19 импульсов и выход элемента И 27 являются соответственно первым и вторым выходами блока 4, а выход элемента НЕ 21 — третьим выходом блока 4.

Схемы блоков 5 и 6 устранения не однозначности соответственно стартового и стопового каналов (фиг. 3) аналогичны. Блок 5 (6) состоит из линии 28 (29) задержки, последовательно соединенных триггера 30 (31) RSтипа, элемента И-НЕ 32 .(33), триггера 34 (35) D-типа, инверсный выход

35 .которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ 32 (33), элемента И-НЕ

36 (37), причем третий вход элемента И-НЕ 32 (33) объединен с вторым входом элемента И-НЕ 36 (37) и явля4О ется первым входом блока 5 (6), кото-. рый соединен с выходом генератора 1 счетных импульсов, S-вход триггера

30 (31) является вторым входом блока

5 (6), объединенные R-входы триггеров 30 (31) и 34 (35) являются третьим входом блока 5 (6). Прямой выход триггера 34 в стартовом канале и инверсный выход триггера 35 в стоповом канале являются первыми выходами блоков 5 и 6. Выход линии 28 (29) задержки является вторым выходом блока

5 (6).

Блоки .7 и 8 интерполяции (фиг. 4) собраны по одной схеме и включают в себя элемент И-HE 38, элементы И 39 и 40, триггер 4! RS-типа, элемент ИНЕ 42 и преобразователь 43 типа время — амплитуда — время (ВАВ). S-вход

43 Д триггера 41 соединен с выходом элемента И 40, вход элемента И 40 соединен с выходом элемента И-НЕ 42, причем первый вход элемента И-HE 42 и вход элемента И-НЕ 38 являются первым и вторым входами блока 7 (8), вторые входы элементов И 40 и 39 являются третьим H четвертым входами блока

7 (8), вторые входы элементов И-НЕ

38 и 42 являются пятым входом блока

7 (8), а третий вход элемента И 39 является входом начальной установки.

На фиг. 5 представлена функциональная схема блока 9 сложения, который состоит из элемента И-НЕ 44, последовательно соединенных формирователя 45 импульсов, триггера 46, элемента И-НЕ 47, второй вход которого соединен с выходом элемента HE 48, триггера 49 D-типа, С-вход которого объединен с входом элемента НЕ 50, а R-вход, объединенный с R-входом триггера 46, соединен с выходом элемента НЕ 51, элемента И-НЕ 52, первый вход которого соединен с элементом НЕ 50, а третий вход — с выходом триггера 46, элемента НЕ 53, вход которого объединен с входом элемента

И 54, элемента И-HE 55, второй вход которого соединен с выходом элемента

НЕ 56, элемента И 57, второй вход которого соединен с выходом элемента

И-НЕ 58, а третий вход — с выходом элемента И-HE 59, вход которого, объединенный с входом элемента НЕ 60, соединен с выходом элемента И 61, выход элемента HE 60 соединен с вторым входом элемента И 54, вход элемента

НЕ 51 соединен с выходом элемента

И-НЕ 44, причем объединенные вход элемента И 61, вход эпемента И-НЕ 58 и третий вход элемента И-НЕ 47 являются первым входом блока 9 .сложения, второй вход элемента И-HE 58, объединенный с входом элемента НЕ 48, является вторым входом блока 9, вход формирователя 45 импульсов, объединенный с вторым входом элемента И 61, является третьим входом блока 9 сложения, третий вход элемента И-НЕ 58, второй вход элемента И-НЕ 59, вход элемента НЕ 56 и четвертый вход элемента И 57 являются соответственно четвертым, пятым, шестым и седьмым входами блока 9 сложения, восьмым входом блока 9 является вход элемента И-НЕ 44, второй вход элемента

И-НЕ 44 является входом начальной

1307443 установки блока 9 сложения, выход элемента И 54 является первым выходом блока 9 сложения, вторым выходом которого является выход элемента

И 57.

На фиг. 6 представлена функциональная схема блока 12 калибровки нуля, который состоит из последовательно соединенных элементов И-НЕ 62, один из входов которого соединен с выходом элемента НЕ 63, триггера 64

RS-типа, элемента И-НЕ 65, триггера

66 D-типа, элемента И-HE 67, второй вход которого соединен с прямым выходом триггера 64,счетчика 68 емкостью

К, установочный вход которого соединен с выходом элемента И 69, а информационные выходы — с входами блока

70 элементов И, причем первый вход элемента И-НЕ 65, объединенный с первым входом элемента И-НЕ 67, является первым входом блока 12 калибровки нуля, вторые входы блока 70 являются вторым входом блока 12, а вход элемента И 69, третий вход элемента И-НЕ

65 и S-вход триггера 64 янляются соответственно третьим, четвертым и пя— тым входами блока 12 калибровки 11óëÿ, объединенные второй вход элемента

И 69 и нулевой вход триггера бб являются шестым входом блока 12, выход элемента И-НЕ 67, обьединенньп1 с входом элемента НЕ 63, является выходом блока 12„ выходы блока 70 являются выходной информационной шиной данных.

На фиг. 7 представлена функциональная схема блока 14 управления ., который состоит из элементов И-НЕ 71—

73, переключателей 74-76, последовательно соединенных элемента НЕ 77., элемента И-HE 78, второй вход которо— го соединен с ньг одок линии 79 задержки и входом элемента И-НЕ 80, линии 81 задержки, элемента И 82, второй вход которого соединен с выходом формирователя 83 импульсов и входом линии 84 задержки, и линии 85 задержки. Выход элемента И-НЕ 80 соединен с входом однонибратора 86, выход которого соединен с входом формирователя 87 импульсов, выход которого соединен с входом одновибратора 88, выход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ 80. Вход формирователя 83 соединен с прямым выходок триггера 89, R-вход которого соединен с первым контактом переключателя 90

"Пуск", н котором в нормально заккнjтом состоянии первый контакт соединен с вторым, последний соединен с корпусом, а третий контакт соединен с

S-входом триггера 89. Вход элемента

И-НЕ 91 соединен с выходом элемента

И-НЕ 71, а вход элемента И-HE 72 — с выходом элемента И-НЕ 73. В переключателе 74 калибровки коэффициента преобразования столового канала в нормально замкнутом состоянии первый контакт соединен с вторым контактом, третий контакт — свободный, четвертый соединен с пятым, последний — с корпусом, шестой контакт соединен

15 с объединенными вторыми входами элементов И-НЕ 91 и 72, седьмой — с восьмым, девятый — свободный, десятый контакт Соединен с корпусом и одиннадцатым контактом, дненадца20 тый — свободный „тринадцатый контакт соединен с четырнадцатым контактом, .последний — с "корпусом, причем второй контакт переключателя 74 соединен

25 с первым контактом переключателя 75 калибровки коэффициента итерполяции стартового канала, н котором н нормально замкнутом состоянии первый контакт соединен с нторым контактом, третий контакт — свободный, четвертый соединен с пятым, последний с. корпусом, шестой контакт соединен с шестым контактом перек1почателя 74, седьмой контакт переключателя

75, объединенный с "корпусом, соеди35 нен с воськь и контактом, который соединен с восьмым контактом переключателя 74, девятый контакт переключателя. 75 свободен, десятый контакт, oRединенный с одиннадцатым контактом переключателя 74, соединен с один— надцатым контактом переключателя 75, двенадцатый контакт — свободный. В переключателе 76 калибровки нуля н нормально замкнутом состоянии первыи контакт соединен с нторьп1 „третий контакт —, с объединенныки входами элементов И-НЕ 71 и 73, ч тнертый контакт, объединенный с вторым входом элемента И-НЕ 71, соединен с пятым контактом, шестой контакт — свободный, седьмой контакт, объединенный с вторым входом элемента И-НЕ 73, соединен с восьмым контактом, девятый контакт — снободньп1, десятый конч такт, объединенныи с корп; сом", соединен с одиннадцатык KQHT àêToì, последний соединен с первым контактом переключателя 74, дненадпатьп". кон7 13074 такт переключателя 76 — свободный.

Первым входом блока 14 управления является второй контакт переключателя 76, вход линии 79 задержки является вторым входом блока 14 управления, а третьим и четвертым входами блока 14 управления являются пятый и восьмой контакты переключателя 76, выход линии 84 задержки является первым выходом блока 14 управления, вы- 1О ходы элементов И-НЕ 91 и 72 являются вторым и третьим выходами блока 14 управления, седьмой контакт переключателя 74 является четвертым выходом блока 14, пятнадцатый и тринадцатый 15 контакты переключателя 74 и одиннадцатый контакт переключателя 75 являют, ся пятым, шестым и седьмым выходами блока !4 управления, выход линии 85 задержки, второй контакт переключа- 20 теля 75, объединенный с входом элемента HE 77, одиннадцатый контакт переключателя 76 и выход формирователя 87 импульсов. являются соответственно восьмым, девятым, десятым и одиннадцатым выходами блока 14 управления, выход одновибратора 86, являющийся двенадцатым выходом блока

14 управления, соединен с управляющим входом блока 13 регистрации-инди- 30 кации, тринадцатым выходом блока 14 управления является выход элемента

И 82.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии двоично-десятичные счетчики 11 и 10 точного измерения стартового (емкостью К) и 40 стопового (емкостью ЗК) каналов установлены в нуль, а двоично-десятичный счетчик 2 грубого измерения емкостью

/С вЂ” в состояние "9...9997". Перео ключатели 74-76 находятся в нормально замкнутом состоянии. Триггеры 15, 17,20,23 и 26 блока 4 калибровки коэффициента (фиг. 2) установлены в ну.левое состояние. В блоках 5 и 6 устранения неоднозначности (фиг. 3) триггеры 30 и 31, 34 и 35 держат в закрытом состоянии элементы И-НЕ 32 и 33,36 и 37 соответственно. В блоках

7 и 8 интерполяции (фиг. 4) триггеры

41 установлены в нулевое состояние.

Элементы И-НЕ 38 и 42 закрыты, нулевым потенциалом, поступающим через замкнутые контакты переключателей 74 и 75 (фиг. 7). Триггеры 46 и 49 блока 9

43 8 сложения (фиг. 5) держат в закрытом состоянии элементы И-НЕ 47 и 52. Нулевыми потенциалами, подаваемыми с переключателей 74 и 75 (фиг. ?) через замкнутые тринадцатый-четырнадцатый и десятый-одиннадцатый контакты соответственно, закрыт элемент И-НЕ- 59 (фиг. 5), а через элемент HE 56 открыт элемент И-НЕ 55. Элемент И 61 и р элемент И-НЕ 58, управляемые преобразователями ВАВ 43 блоков 7 и 8, закрыты. В блоке !2 калибровки нуля (фиг. 6) триггер 66 держит в закрытом состоянии элемент И-НЕ 67. Нулевыми потенциалами, подаваемыми с переключателей 75 и 76 через замкнутые первый-второй и десятый-одиннадцатый контакты (фиг. 7), закрыты соответстно элементы И 69 и И-HE 65, а элемент И-НЕ 78 открыт через элемент НЕ 77 (фиг. 7). На D-входы триггеров ,!7, 20, 23, 26, 34, 35, 49 и 66 постоянно подан уровень "!".

Работа измерителя временных интервалов основана на интерполяционном методе (11, обеспечивающем высокую точность измерений в широком динамическом диапазоне, в котором временной интервал tä, ограниченный стартовым и стоповым импульсами,имеряется грубо t„ =N а (где М вЂ” количество счетных импульсов на временном интервале. tö,ь — период следования счетных импульсов) с помощью метода последовательного счета, а отрезки времени t (t ) между с-,àðòîâûì (сто5 повым) импульсом и последующим счетным импульсом — с помощью преобразователя масштаба времени типа ВАВ.

Погрешность интерполяционного измерчтеля временных интервалов обусловлена мультипликативной и аддитивной составляющими. Появление мультипликативной составляющей связано с не-. равенством реального значения коэффициента преобразования отрезков времени t (tF) блока интерполятора номиI нальному значению из-за неточности начальной установки либо в результате действия дестабилизирующих факторов. Появление аддитивной составляющей вызвано задержками при прохождении всего тракта старт-, стоп-импульсами, а также счетными импульсами.

С целью уменьшения мультипликативной составляющей погрешности в измеритель временных интервалов вводится

1307443

35 калибровка коэффициента преобразования. Для этого в режиме калибровки коэффициента преобразования подается зталонный временной интервал, равный который вырабатывается блоком 4 калибровки коэффициента.

Режим калибровки коэффициента преобразования блока 7 интерполяции стартового канала (фиг. 8). Режим калибровки, содержащий два цикла, обеспечивается нажатием кнопки переключателя 75 "Калибровка К " (фиг.7).

При этом счетчик 2 устанавливается в состояние "9...97", а счетчики

10,11 и 68 — в состояние "О", через замкнутые пятый и шестой контакты переключателя 75 подается уровень

"О" на элементы И-HE 91 и 72 блока

14 управления, запрещая прохождение через них стартового и стопового импульсов, а через замкнутые восьмой и девятый контакты в блок 7 (8) интерполяции на элементы И-НЕ 38 и

42 (фиг. 4) подается уровень "I". В блок 9 сложения (фиг. 5) на элемент

НЕ 56 через замкнутые одиннадцатый и двенадцатый контакты переключателя

75 (фиг. 7) подается уровень "i". IIeрез замкнутые второй и третий контакты на элемент НЕ 77 блока 14 управления подается уровень "1".

В первом цикле калибровки коэффициента преобразования с нажатием кнопки переключателя 90 Пуск" (без фиксации) на выходе триггера 89 (фиг. 7) появляется положителы|ый перепад напряжения UI, после чего формирователь 83 импульсов формирует отрицательный имп„ V длительностью

2с, привязанный к перепаду О/1 с>|гнала U|, который поступает через элемент И 82 в качестве импульса Н начальной установки прибора в исходное состояние во все блоки устройства.

Импульс U с выхода формирователя 83, задержанный линией 84 задержки на ве-. личину бОльше 4 Оо, в качестве са начала калибровки U< поступает в блок 4 калибровки коэффициента на единичный вход триггера 15 (фиг. 2).

С приходом импульса U триггер 15 устанавливается в единичное состояние (U ), разрешающее прохождение счетных импульсов U< с генератора 1 через элемент И-HE 16. В результате того, что импульс Н асинхропен со счетными импульсами и может прийти в любое время, на выходе элемента И-НЕ 16

1Ь

f5

2О может появиться пеоднозначность, т.е. первый из счетных импульсов, который проходит через элемент И-НЕ 16 (U7 )„ может иметь амплитуду или длительность, недостаточную для срабатывания последующих устройств. Поэтому пер— вый прошедший через элемент И-НЕ 16 счетный импульс (U, ) отрицательной полярности„ поступая на счетный вход триггера 17 D-типа по перепаду 0/1, устанавливает его в единичное состояние, а нулевой потенциал с инверсного выхода триггера закрывает элемент

И-НЕ 16, при этом едичичный потенциал с прямого выхода (Ыв) открывает элемент И HE 18. В результате на выход элемента И-НЕ !8 проходит импульс, длительность и амплитуда которого не зaâèñÿò от фазы прихода импульса

С выхода элемента. И-HE 18 импульс U

9 поступает на формирователь 19 и на счетный вход триггера 20 D-типа, в результате чего триггер перебрасывается по перег|аду О/1 сигнала Б,,, закрывая элемент И†HE 18, Импульс с выхода формирователя 19, который является началсм временного интервала |,, подается в блок 7 (8) ин=. терполяции на элемент I:-HE 42 (фиго 4). Кроме |ОГО |.й 3JIc Uiji поступает через элемент НЕ 21 на счетный вход триггера 22 (Б ), при этом в зависимости От исходного сосTp - l epc. 22 версном его выхсдах ||оявляется перепад напряжения О,.-,, I,,, в результате. чего один из триггеров 23 и 26 П-THrа переключается в единичное "остояние.

При переключеl|ии rp r epa "3 сигнал UI4 (перепад 1/О) = его инверсного выхода задерживается линией 24 задержки Относительно . -pp |ада . /О сигнала |Ую на величину не более 2,, и | не менее 1,5 |,,, С выходя линии 24 задержки сигнал U„< чере"- элемент И-HE

25 поступает на элемент И 27 (:;,,ь ) и Открывает его. Б результате через элемент И 27 нач|инают | походить счет— ные импульсы (!!|7 ). Первьл из прошедШИХ СЧЕТНЫХ ИМГ;УЛЬ ГО В ЯВЛЯЕ."; СЯ КОН цом временногс интерьаля 1,, которь;й поступает в блок 7 (8! Интерполяции

»а вход элемента И-НЕ 38 !. ак об е" печивается формирование временного ип.тервала Г t<2I,, Импульсь. начала и конца временного интергала,(UI.-,IJ,7 проходят через открытые элементы

И-НЕ 42 и 38 (фиг. 4) и элементы И

11 13

40 и 39 соответственно на единичный и нулевой входы триггеры 41. Сформированный временной интервал t с выхода триггера 41 Ute (Uzo ) поступает на преобразователь 43 блока 7, который обеспечивает увеличение в К раз длительности отрезка времени t. С выхода преобразователя 43 блока 7 импульс длительностью KtU« (U ) поступает на второй (третий) вход блока 9 сложения (фиг. 5).

Импульс Uz, с выхода преобразователя 43 блока 7 открывает элемент

И-НЕ 58, разрешая прохождение счетных импульсов U< с генератора 1 через элемент И-НЕ 58 (U ) и элемент И 57 (U2< ) на счетчик 11 точного измерения стартового канала. При этом число импульсов И1=Kt/cp на интервале

Kt фиксируется счетчиком Il емкостью

К импульсов. В результате в данном режиме на вход счетчика ll проходит число счетных импульсов, соответствующее длительности преобразованного в преобразователе 43 блока 7 старто-, вого канала временного интервала 1.

Импульс U с выхода преобразователя 43 блока 7 открывает элемент

И 61 (Uz ), разрешая прохождение счетных импульсов U6 с генератора 1 через элемент HE 60 и элемент И 54 (U„ ) в счетчик 10 точного измерения стопового канала. Кроме того, с выхода преобразователя 43 блока 8 импульс U поступает на формирователь 45, формирующий импульс U27 длительностью ь, привязанный к задйему фронту импульса У, с выхода которого поступает на единичный вход триггера 46. В результате этого триггер 46 переключается (U28 ), открывая элемент И-НЕ 47. При этом (в случае отсутствия запрета с элемента НЕ 48, имеющего место во время действия импульса U< ) начинается прохождение счетных импульсов через элемент И-НЕ

47 (Uz> ) на счетный вход триггера 49

D-типа и через элемент НЕ 50 на элемент И-HE 52 (U p ). Триггер 49 переключается (U > ) перепадом О/! — первым прошедшим счетным импульсом Uz, разрешая прохождение импульсов U o через элемент И-НЕ 52 (U> ) и элемент

И 54 (U26 ) в счетчик 10 емкостью ЗК до полного его заполнения. После этого импульс переполнения Узэ со счетчика !О устанавливает триггеры 46 и

49 в нулевое состояние, запрещающее

07443 2 дальнейшее прохождение счетных импульсов через элементы И-НЕ 47 и 52.

Кроме того, импульс переполнения лов ступает в блок 14 управления (фиг.7) на линию 79 задержки, с выхода которой импульс U, задержанный на -3, прохоцит через элемент И-НЕ 80 (У, ) и запускает одновибратор 86, формирующий импульс длительностью -5а ., (Uq ). С выхода одновибратора 86 импульс U поступает в блок 13 регистрации-индикации и обеспечивает перепись результата измерения временного интервала со счетчиков 2 и !1 в регистры индикации.

При этом число импульсов !1 „- =

"о) "о на интервале (о)

55 сируется счетчиком ll емкостью К импульсов. В результате в данном режиме на вход счетчика ll проходит число счетных импульсов, соответствующее длительности преобразованного в преВо втором цикле калибровки коэффициента преобразования с нажатием кнопки переключателя 90 "пуск" (фиг. 7) осуществляется начальная ус. тановка всех элементов измерителя аналогично описанному для первого цикла. Работа блока 4 (фиг. 2) во время второго цикла аналогична рабо25 те в первом цикле (У -Б„), за исключением того, что из триггеров 23 и

26 происходит переключение триггера, не переключавшегося в первом цикле (U ). При переключении триггера 26

30 сигнал U 8 с его инверсного выхода через элемент И-НЕ 25 поступает на вход элемента И 27 (U ), открывая его. В результате через элемент И 27 начинают проходит счетные импульсы

35 (U/7 ) ° Импульсы начала и конца временного интервала (!ю и 11,7 ) прохо- дят через открытые элементы И-НЕ 42 и 38, и элементы И 40 и 39 (фиг.4) соответственно на триггер 41 формирования временного интервала t- о„, который поступает на преобразователь .

43. Преобразователь обеспечивает увеличение в К раз длительности отрезка

С его выхода импульс длитель" ностью K(t- сp) Uz (022) поступает в блок 9 сложения (фиг. 5).

Импульс U, с выхода преобразователя 43 блока 7 открывает элемент И-НЕ

58, разрешая прохождение счетных им50 пульсов U< через элемент И-НЕ 58 (U2 ) и И 57 (Uzq) на счетчик 11.

1307443 образователе 43 стартового канала временного интервала t-ь,.

Импульс U с выхода преобразоваФ теля 43 блока Я открывает элемент

H 61 (U ), разрешая прохождение счетных импульсов U с генератора через элементы 60 и 54 (U ) в счетчик 10 точного измерения стопового канала. Кроме того, с выхода преобразователя 43 блока 8 импульс Б поступает на формирователь 45, формирующий имгГульс Ц длительностью привязанный к заднему фронту импульса U, с выхода которого поступает на единичный вход триггера 46.

В результате этого триггер 46 переключается (U ), открывая элемент

И-НЕ 47. При этом (в случае отсутствия запрета с элемента НЕ 48, имеющего место во время действия импульса (U„ ) начинается прохождение счетных импульсов через элемент И-НЕ 47 (U ) на счетный вход триггера 49

D-типа и через элемент HE 50 на элемент И-НЕ 52 (Уз ). Триггер 49 переключается (U>I ) перепадом 0/1 — первым прошедшим импульсом (счетным)

U, разрешая. прохождение импульсов

U через элементы И-НЕ 52 (Бз ) и элемент И 54 (U„ ) в счетчик 10 емкостью 3К до полного eI o заполнения, Далее импульс переполнения U q с это1 го счетчика устанавливает григгеры

46 и 49 в нулевое состояние „запре— щающее дальнейшее прохождение счетных импульсов через элементы И-HE

47 è 52. Кроме того, импульс переполнения поступает в блок 14 управления (фиг. 7) на линию 79 задер>кки, с выхода которой импульс Б, задержанный на 3 ь, проходит через элемент

И-НЕ 80 (U ) и запускает одновибратор 86, формирующий импульс длительностью 5lp (U3g). С выхода одновибратора 86 импульс U g поступает на блок 15 регистрации-индикации и обеспечивает перепись результата измерения временного интервала t- ь„ со счетчиков 2 и 11 в реги< тры индикации.

При этом если разность результатов преобразования временных интер— валов в первом цикле t и во втором

Л цикле t- ь отлична от величины ьо, о производится подстройка коэффициента преобразования с помощью резистора в преобразователе 43 блока 7.

7Q

25 0

После окончания калибровки коэффициента преобразования стартового канала переключатель 75 возвращается в исходное положение и производится калибровка коэффициента преобразования блока 8 интерполяции стопового канала.

Режим калибровки коэффициента преобразования блока 8 интерполяции стопового канала (фиг. 8). Режим обеспечивается нажатием кнопки переключателя 74 "Калибровка К " (фиг. 7). При этом через замкнутые пятый и шестой контакты переключагеля 74 подается уровень "0" на элементы И-HE 91 и 71, запрещая прохождение 1ерез них стагорного и стопово".ç импульсов, через замкнутые восьмой и девятый контакты в блок 8 (7) интерполяции на элементы И-HE 38 и 42 (фиг. 4) подается уровень "1". В блок 9 сложения (фиг. 5) на элемент НЕ 56 подается уровень "1" через замкнутые. одиннадца гый и двенадцатый контакты переключателя 74. Через замкнутые второй и третий контакты на элемент BE 77 блока 14 управления (фиг, 7) и на элемент И 69 блока 65 калибровки нуля (фиг. 6) подается уровень 1, уровень 0 подается --.ерез замкнутые !

1 1t

1е тыр н адца т ь>й и пя гнадца тый к он т ак ты и е р е ключат еля 7 4 (фи г . 7 ) в блок 9 сложения (фиг . 5 ), з ап р еща я п рохожден и е счетных импульсов н а элемен г

И-HE 5 8 .

В первом цикле:<алибровки коэф-фициента преобразования с нажатием кнопки переключателя 90 "Пуск" на выходе триггера 89 фиг. 7) появляется положительный перепад напряжения "., „ после чего формирователь 83 импульформирует от1>ицательный

U длительностью --2 ь ., привяза-1ный

0 к перепаду 0/1 сигнала о,. который поступает через элемент И 82 з качестве импульса начальной устаноьки в исходное состояние прибора U, ао все блоки усгроиства. 1Ф пульс U с выхода формирователя 83, задержанный линиб Й 84 задержки и:1 4 ь„,, в качестве импульса начала калибровки U пост;— пает в блок 4 калибровки коэффициента (фиг. 2). Работа блока 4 в режиме калибровки коэффициента преобразования блока 8 интерполяции стопового канала и в гервом, и во втором циклах аналогична работе это"o блока в режиме KBJIH5poBKH коэффи11иентя

13074

43 преобразования блока 7 интерполяции стартового канала (Б, -U„ ). Импульсы начала и конца временного интервала ! (UI и У у ) проходят через откры тые элементы И-НЕ 42 и 38 (фиг. 4) и 5 элементы И 40 и 39 соответственно на единичный и нулевой входы триггера 41. Сформированный временной интервал t с выхода триггера 41 (П!з ) удлиняется преобразователем 43

10 в К раз и поступает в блок 9 сложения (фиг. 5). С выхода преобразователя 43 импульс U длительностью Kt открывает элемент И 61 (U z ), разре-f5 шая прохождение счетных импульсов U< с генератора 1 через открытые элементы И-HE 59 и 57 в счетчик 11 точного измерения стартового канала {Б ).

При этом число импульсов на интервале Kt фиксируется счетчиком 1l.

Во втором цикле калибровки коэффициента преобразования. импульсы начала и конца временного интервала .1-7, (U

B измерителе временных интервалов реализован режим автоматической калибровки нуля, обеспечивающий цифровую коррекцию аддитивной составляющей погрешности. В этом режиме на входы "Старт "Стоп" осуществляется подача одного и того же импульса калибровки, что означает измерение временного интервала нулевой дли1 тельности.

Режим калибровки нуля (фиг. 9 и

10). На фиг.9 и 10 показаны напряжения на выходах соответствующих блоков.

Включение режима обеспечивается нажатием кнопки переключателя 76 "Калибровка К " (фиг. 7), При этом блок 4 калибровки коэффициента подключен через замкнутые второй и третий контакты переключателя 76 и через элементы И-НЕ 71, 91 и 73, 72 к блокам

5,7 и 6,8 соответственно. Через замкнутые одиннадцатый и двенадцатый контакты переключателя 76 на элемент

И вЂ” НЕ 69 блока 12 калибровки нуля (фиг. 6) подается уровень "1". Стартовые и стоповые импульсы на элементы И-НЕ 71 и 73 не подаются, так как четвертый и пятый, седьмой и восьмой контакты переключателя 76 {фиг. 7) разомкнуты. Уровнем "1", поступающим через замкнутые одиннадцатый и двенадцатый контакты, открывается элемент И 69 в блоке 12 калибровки нуля (фиг. 6), разрешая прохождение импульса начальной установки прибора на двоично-десятичный счетчик 68 емкостью К импульсов.

С нажатием кнопки переключателя 90

"Пуск" на выходе триггера 89 (фиг. 7) появляется положительный перепад напряжения U<, после чего формирователь

83 импульсов формирует импульс U который поступает через элемент И 82 в качестве импульса начальнои установки в исходное состояние U прибора во все блоки устройства. При этом счетчик 2 устанавливается в состояние "9...97", а счетчики 10,11 (фиг.1) и 68 (фиг. 6) — в состояние "0". Импульс U, задержанный линией 85 задержки на З о, в качестве импульса переписи результата калибровки нуля

U> .(фиг. 9) поступает в блок 12 калибровки нуля на счетчик 68 (фиг. 6), разрешающий перепись результата калибровки нуля в режим измерений в счетчик 11, а импульс U с выхода . формирователя 83 (фиг. 7), задержан- 1 ный линией 84 задержки »а -4 i» в качестве импульса начала калибровки !!д

3 !

8 ка 2 грубого измерения (Up, ) и через линию 28 задержки в блок 7 интерполя- ции (У„э ) на элемент И 39. Первый из счетных импульсов, прошедший через элемент И 39 на В-вход триггера 41, заканчивает формирование временного интервала длительностью 1, . Сформированный временной интервал 1 с триггера 41 поступает на преобразователь 43 (U<> ), который обеспечивает увеличение в K раз длительности отрезка времени t . С выхода преобразователя 43 импульс длительностью

Kt, (U;, ) открывает элемент И-НЕ 58 в блоке 9 сложения (фиг. 5), разрешая прохождение счетных импульсов с генератора l через элемент И-НЕ 58 (U ) и элемент И 57 (П ) на счетчик 11 точно.га измерения стартового канала. При этом число импульсов

N Êt / р на интервале Kt фиксируется счетчиком 11 емкостью К импульсов. В случае Kt «К1 в счетчике 11 возникает импульс переноса, который поступает на втарсй вход счетчика 2 грубого измерения, в котором и фиксируется.

Поступление импульса калибровки нуля U<< на единичный вход триггера

41 через элемент И 40 (фиг. 4) обеспечивает формирование начапа времен.ного интервала 1з(0,9 ), а на единич- щ ный вход триггера 30 (фиг. 3) — выделение первого счетного импульса. Переключение тригг".ра 30 (U ) под воздействием импульса U калибровки нуля открывает элемент И-Hl". 32. Пер- 15 вый из счетных импульсов, следующих с периодом р с генератора 1, прошедший через элемент И-HE 32 (U ), переключает задним фронтом триггер

34. При этом сигналом с инверсного 50 выхода триггера .34 элемент И-НЕ 32 закрывается, что делает невозможным дальнейшее прохождение через него счетных импульсов. Сигнал с прямого выхода триггера 34 (U< ) открывает элемент И-НЕ 3 (фиг. 1, U4, ) и элемент И-НЕ-36 (П ), разрешая прохождение через них счетных импульсов соответственно на первый вход счетчи17 130744 поступает на второй вход блока 4 калибровки коэффициента (фиг. 2).

С приходам импульса П триггер 15 устанавливается в единичное состояние (U ), разрешающее прохождение счетных импульсов U< с генератора 1 через элемент И-НЕ 16. Первый прошедший через элемент И-НЕ 16 счетный импульс (U ) задним фронтом устанавливает триггер 17 в состояние, при !0 котором нулевой потенциал с инверсного выхода триггера закрывает элемент

И-НЕ 16, а единичный потенциал с прямого выхода (U ) открывает элемент

И-НЕ 18. С выхода элемента И-НЕ 18 15 импульс поступает на формирователь

19 и на счетный вход триггера 20, в результате чего триггер перебрасывается, закрывая элемент И-НЕ 18. С выхода