Устройство для измерения временных интервалов

Устройство для измерения временных интервалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения временных интервалов, а также в частотомерах и фазометрах, является дополнительным к изобретению по а.с. N 1322222. Целью изобретения является повышение точности измерений временных интервалов большой длительности. Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, первый 2 и второй 3 элементы совпадения, блок 4 коммутации, триггер 5, первый 6 и второй 7 счетчики импульсов с дополнительными разрядами 8 и 9, первый 10 и второй 11 блоки вывода информации. В устройство введены первый 12 и второй 13 формирователи импульсов, первый 14 и второй 15 элементы ИЛИ. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 04 F 10/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1322222 (21) 4367436/24-21 (22) 27 ° 10.87 (46) 15. 05. 89. Бюл. У 18 (72) А.А. Гречанинов и Е.Ф. Капинос (53) 681.11(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1322222, кл. G 04 F 10/04, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения временных интер-. валов, а также в частотомерах и фазо„„SU, 1479913 А 2 метрах, является дополнительным к изобретению по а.с. У 1322222. Целью изобретения является повышение точности измерений временных интервалов большой длительности. Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, первый 2 и второй 3 элементы совпадения, блок 4 коммутации, триггер 5, первый 6 и второй 7 счетчики импульсов с дополнительными разрядами 8 и 9 ° первый 10 и второй 11 блоки вывода информации. В устройство введены первый и второй 13 формирователи импульсов, первый 14 и второй 15 элементы

ИЛИ. 4 ил.

14799l 3

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при создании цифровых измерителей временных интервалов, а также частотомеров и фазометров.

Цель изобретения - повышение точности измерения временных интервалов большой длительности.

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — функциональная схема блока коммутации; на фиг. 3 — функциональная схема счетчика с дополнительным разрядом; на фиг. 4 — функциональная 15 схема блока вывода информации, Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, первый 2 и второй 3 элементы совпадения, блок 4 коммутации, триггер 5, первый 6 и 20 второй 7 счетчики импульсов с дополнительными разрядами 8 и 9, первый 10 и второй 11 блоки вывода информации, первый 12 и второй 13 формирователи импульсов, первый 14 и второй 15 эле- 25 менты ИЛИ.

Блок 4 коммутации содержит триггер 16, линии 17 и 18 задержки, элементы 19-25 совпадения, элементы ИЛИ

26 и 27. 30

Первый 6 и второй 7 счетчики с дополнительными разрядами 8 и 9 содержит триггеры 28-31 °

Первый 10 и второй 11 блоки вывода информации содержат элементы И 32- 35 35, вентильные элементы (диода) 36-40.

Устройство работает следующим образом.

При включении устройства начинает работать генератор 1 тактовых им- 40 пульсов ° Триггер 16 коммутатора 4 находится в одном из положений ("0" или "1"), благодаря чему открыт один из элементов 19 или 20 совпадения.

До поступления первого импульса исследуемого процесса счетчики 6 и 7 импульсов не работают, так как несимметричный триггер 5, имея преобладание в "нулевое" состояние, при включении устройства устанавливается в "нулевое" состояние, а низкий потенциал с выхода триггера 5 запрещает прохождение импульсов с выхода генератора 1 через элемент 2 совпадения. 55

Первый импульс исследуемого процесса, пришедший на вход устройства, проходит через элемент 3 совпадения и через элементы ИЛИ 26 и 27 поступает на фазирующие входы счетчиков 6 и 7 импульсов с дополнительными разрядами 8 и 9 и устанавливает их в исходное (" нулевое" ) состояние, так как при включении устройства в счетчиках 6 и 7 импульсов и дополнительных разрядах 8 и 9 устанавливается произвольная (случайная) кодовая комбинация. Одновременно импульс с выхода элемента 3 совпадения поступает на вход триггера 5 и устанавливает его в состояние "1". Высокий потенциал с выхода триггера 5 открывает элемент 2 совпадения и элемент 25 совпадения и закрывает элемент 3 совпадения. Тактовые импульсы с выхода генератора 1 проходят через элемент .2 совпадения и через открытые элемен- . ты 19 и 20 совпадения поступают на счетные входы счетчиков 6 или 7 импульсов, которые ведут счет импульсов, поступивших на их .входы.

Пришедщий второй импульс исследуемого процесса перебрасывает триггер

16 и при изменении уровня напряжения на его выходах один из элементов 19 или 20 совпадения закрывается, а другой открывается, в результате чего один из счетчиков 6 или 7 импульсов останавливается, а другой запускается на счет импульсов. Одновременно второй импульс проходит через открытый элемент 25 совпадения на вход линий 17 и 18 задержки. Время задержки линии 18 меньше, чем время задержки линии 17. Импульс с выхода линии

18 задержки через один из элементов

23 или 24 совпадения, открытых высоким потенциалом с выходов триггера 16, и один из элементов ИЛИ 14 или 15 дчитывает содержимое остановленного (содержащего кодовую комбинацию), соответствующую числу импульсов генератора 1, поступивших на вход соответствующего счетчика 6 или 7 импульсов за время между первым и вторым иинульсами исследуемого процесса счетчика

6 или 7 импульсов через соответствующий блок 10 или 11 вывода информации на выход устройства. После считывания измерительной информации на выход устройства задержанный импульс с выхода линии 17 задержки через один из открытых элементов 21 или 22 совпадения и соответствуккций элемент

ИЛИ 26 или ИПИ 27 поступает на фазирунхций вход остановленного ранее счетчика 6(8) или 7(9) и устанавли1479913

4 вает его в нулевое состояние. Установленный после считывания информации в нулевое состояние счетчик 6(8) или 7(9) импульсов готов к запуску на счет импульсов по приходу очередного импульса на вход устройства.

В это время другой счетчик 7(9) или

6(8) импульсов считает тактовые импульсы от генератора 1.

Таким образом, когда одним счетчиком б(8) или 7(9) импульсов производится измерение межимпульсного интервала, с другого счетчика 7(9) или

6(8) импульсов производится считывание результата предыдущего измерения и он подготавливается для следующего измерения.

В исследуемом процессе может ока10 заться межимпульсный временной интер-20 вал такой длительности, при измерении которого счетчик переполнится и он начнет считать сначала. Такое переполнение может произойти несколько раз при измерении одного межимпуль- 25 сного интервала. Для выявления моментов переполнения счетчиков 6 и 7 импульсов служат дополнительные разряды 8 и 9, которые устанавливаются .в состояние "1" в момент переполне ния счетчика импульсов. В момент установки дополнительного 8 или 9 раз ряда в состояние "1" на его выходе устанавливается высокий потенциал.

По фронту нарастания высокого потенциала формирователи 12 или 13 импуль"

35 сов формируют импульс считывания, который через элемент ИЛИ 14 или

ИЛИ 15 проходит на управляющий вход блока 10 или 11 вывода информации и считывает кодовую комбинацию 0001 или 0001, действующую на входе блока

10 или 11 вывода информации, которая проходит на выход устройства. Таким образом, отслеживается число перепол- 45 нений счетчика при измерении межимпульсных интервалов большой длительрости. После считывания кодовой комбинации, соответствующей моменту пе реполнения., с выхода блока 10 или 11 вывода информации на установочный вход дополнительного разряда 8 и 9 поступает импульс, который возвращает дополнительный разряд 8 или 9 в исходное "нулевое" состояние. После

55 возвращения в исходное состояние дополнительный разряд 8 или 9 готов зафиксировать очередной момент переполнения счетчика 6 или 7 импульсов. т,. = ((К,. — 1} M + М„.,1Т„ где К; — число отсчетов, полученных при измерении i-го межимпульсного интервала (отсчеты в моменты переполнения ("1") счетчиков и в момент окончания ("0") измерения межимпульсного интервала); — код отсчета в момент переполнения счетчика; — код отсчета в момент окончания измерения межимпульсного интервала;

М

Т=— о — период следования тактовых импульсов генератора 1; — частота следования тактовых импульсов генератора 1 °

Предлагаемое устройство благодаря дополнительному введению элементов и соответствующих связей между элементами обеспечивает измерение вреыенных интервалов большой длительности с высокой точностью.

Формула из о бретения

Устройство для измерения временных интервалов по авт.св. Р 1322222, По окончании измерения межимпульсного интервала большой длительности (после многократного считывания ко-, дов, соответствующих моментам переполнения), т.е. по приходу очередного импульса происходит считывание кодовых комбинаций зафиксированных счетчиком 6(8) или 7(9) аналогично тому, как для второго импульса.

Таким образом, дополнительно введенные формирователи 12 и 13 импульсов и элементы ИЛИ 14 и 15 предотвращают потерю измерительной информации на моменты переполнения счетчиков и отслеживают количество переполнений за время измерения межимпульсных интервалов большой длительности.

При этом в моменты переполнения счетчиков 6 и 7 на выход устройства выдаются кодовые комбинации, содержащие в разряде "1", а в моменты окончания измерения межимпульсногo интервала — кодовые комбинации, содержащие в разряде "0".

Длительность измеренного i-го межимпульсного интервала определяется при обработке выдаваемых устройством результатов измерений по формуле

Аа.2

2рФ дг

f г(г).

Фие4

Составитель С. Кротова

Техред М.Ходанич Корректор С, Черни

Редактор A. Ревин

Заказ 2541/45 Тираж 364 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина, 101

5 14799 отличающее ся тем, что, с целью повышения точности измерения временных интервалов большой длительности, в него введены первый и вто5 рой форМирователи импульсов, первый и второй элементы ИЛИ, причем входы первого и второго формирователей импульсов подключены к выходам дополнительных разрядов соответственно первого и второго счетчиков импуль13 6 сов, а выходы первого и второго фор.мирователей импульсов соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов ИЛИ, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам блока коммутации, а выходы первого и второго элементов

ИЛИ соединены с управляющими входами соответственно первого и второго блоков вывода информации.