Измеритель временных интервалов

Измеритель временных интервалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения длительности одиночных импульсов и временных интервалов. Цель изобретения - повышение точности измерения - достигается введением счетчика импульсов, стабилизатора тока, элемента И, элемента ИЛИ и двух элементов ИЛИ-НЕ. Измеритель содержит также селектор, блок совпадения, два триггера, счетчик импульсов, компаратор, разрядный ключ, два стабилизатора тока и накопительный конденсатор. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 471 А1 (51) 5 С 04 F 10/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4218347/24.-21 (22) 31.03.87 (46) 15.03.90. Бюл. 1(- 10 (72) А.В. Биенко и Т.М. Демьянчук (53) 681 .3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 983637, кл. G 04 Р 10/04, 1980.

Авторское свидетельство СССР

В 423096, кл. G 04 Р 11 /08, 1 971 . . 1 (54), ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ (57) Изобретение относится к измериИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения длительности одиночных временных интервалов.

Целью изобретения является повышение точности измерения..

На фиг. 1 приведена функциональная схема. предлагаемого измерителя временных интервалов, на фиг. 2— временные диаграммы его работы.

Измеритель временных интервалов содержит триггеры 1 и 2 элемент И 3, элемент ИЛИ 4, счетчик 5 импульсов, блок.6 совпадения, элементы ИЛИ-НЕ

7 и 8, селектор 9, дополнительный счетчик 10 импульсов, компаратор 11, разрядный ключ 12, стабилизаторы

13-15 тока, накопительный конденсатор 16, шину 17 эталонной частоты, входную информационную шину 18 и входную шину 19 опорного напряжения.

Триггеры 1 и 2 представляют собой

D-триггеры. Стабилизатор 13 тока задает ток заряда I, равный по абсо,тельной технике и может быть исполь зовано для измерения длительности одиночных импульсов и временных интервалов. Цель изобретения — повышение точности измерения — достигается введением счетчика импульсов, стабилизатора тока, элемента И, элемента ИЛИ и двух элементов ИЛИ-НЕ.

Измеритель содержит также селектор, . блок совпадения, два триггера, счетчик импульсов, компаратор, разрядный ключ, два стабилизатора тока и накопительный конденсатор. 2 ил . лютной величине току разряда I стабилизатора 14 тока.

Соотношение тока I>,ê току pasряда Il стабилизатора 15 тока выбирается равным отношению цены деления младшего разряда, счетчика 5 импульсов к цене деления младшего разряда допол кительного счетчика 1 0 импульсов.

Входная информационная шина 1 8 измерителя подключена к первому входу (D-входу) триггера 1, первому входу элемента ИЛИ-НЕ 7 и к второму входу блока 6 совпадения. Прямой выход триггера 1 подключен к первому (D-входу) триггера 2, второму входу элемента

HJlH-HE 8 и к первому входу элемента И 3. Инверсными вирд триггера l подключен.к второму. входу элемента

ИЛИ-HE 7. Прямой выход триггера 2 подключен х второму входу элемента

И 3. Инверсный выход триггера 2 соединен с первым входом блока 6 совпадения.

1550471

Импуль c,äëèòåëüíîñòü которого пред-; ставляет измеряемый интервал (Фиг.26), поступает на второй вход блока 6 совпадения, на первый вход элемента

ИЛИ-HE 7 и,на D-вход триггера 1 . По

50 переднему фронту измеряемого интервала в момент времени t блоком 6 сов- . падения (фиг.2а) осуществляется вклю-. чение стабилизатора 13 тока, который производит заряд накопительного кон55 денсатора 16 (фиг.2з) . В этот же момент времени включается компаратор

11 (фиг.2и).

Входная шина 1 7 эталонной частоты подключена к вторым входам (С-входам) триггеров 1 и 2, к первому входу селектора 9 и к третьему входу элемента И 3 . Выход элемента И 3 соединен с первым входом элемента KIN.

4. Выход блока 6 совпадения подключен к третьему входу второго элемента ИЛИ-НЕ 8 и к управляющему входу стабилизатора 13 тока, выход которого соединен с вторым выходом накопительного конденсатора 16, с выходами стабилизаторов 14 и 15 тока, с выходом разрядного ключа 12 и с первым входом компаратора Il . Выход элемен.та ИЛИ-НЕ 7 подключен к управляющему входу стабилизатора 14 тока. Выход компаратора 11 соединен с третьим

" входом элемента ИЛИ-НЕ 7 и с первым входом элемента ИЛИ-НЕ 8, выход которого подключен к управляющему входу стабилизатора 15 тока и к вто. рому входу селектора 9, выход которого соединен с входом дополнительного 25, счетчика 1 0 импульсов, выход которого подключен к второму входу элемента

ИЛИ 4, выход которого соединен с входом счетчика 5 импульсов. Первыи вы- . ход накопительного конденсатора 1 6, 30 стабилизаторов 13-15 тока и разрядно го ключа 12 соединены с общей шиной измерителя. Второй вход компаратора, .11 подключен к шине 19 опорного напряжения.

Измеритель временных интервалов работает следукщим образом.

Перед циклом измерения на измеритель поступает импульс Сброс", устанавливающий счетчики 5 и 10 им- 10 пульсов в нулевое состояние и разряжающий накопительный конденсатор

16 с помощью разрядного ключа 12 до напряжения Uz (связи подачи импуль- са "Сброс" на Фиг. 1 не показаны)..

При установлении высокого уровня на D-входе триггера 1 на прямом выходе, по началу импульса эталонной частоты f (фиг.2а) устанавливается высокий лагицеский, уровень (фиг.2в), а на инверсном выходе триггера 2 по началу следующего импульса эталонной частоты в момент времени устанавливается низкий логический уровень (фиг.2г) и включает по первому входу блока 6 и стабилизатор 13 тока.

Накопительный конденсатор 16 за время t9 - t, заряжается до напряжения

=(" -") С—

Е.з где С вЂ” емкость накопительного конденсатора 16.

По заднему фронту измеряемого интервала в момент времени t через элемент ИЛИ-НЕ 7 включается стабилизатор

14 тока (фиг.,2е) и накопительный конденсатор 1 6 начинает разряжаться .При установлении низкого уровня на D-входе триггера l на его инверсном выходе по Фронту импульса эталонной частоты в момент времени t устанавливается

5 высокий логический уровень, который выключает через .элемент ИЛИ-НЕ 7 ста. билизатор 14 тока.

Накопительный конденсатор 16 при этом разряжается на напряжение

U -U =(t -t)

5 4

Сигналы, сформированные на прямых выходах триггеров 1 и 2, поступают на первый и второй входы элемента И 3 и в интервале времени t + — tz разрешают прохождение импульсов эталонной частоты через элемент ИЛИ 4 на вход счетчика 5 импульсов (фиг.2ж), который Фиксирует количество импульсов и Кроме того, в момент времени t< низкий логический уровень с прямого выхода триггера 1 через элемент ИЛИ-НЕ 8 разрешает прохождение импульсов эталонной частоты через селектор 9 на вход дополнительного счетчика 10 (фиг.2к,л) и включает стабилизатор 15 тока разряда. В течение времени 1 — t накопительный конденсатор 16 разряжается на:напряжение (— t ) — Е <

С

Ip<

k = — ° 25

IF где

Введение в предлагаемый измеритель. дополнительного счетчика 10 импульсов, стабилизатора тока, элемента И, элемента ИЛИ и двух элементов ИЛИ-НЕ позволяет повысить точность измерения, так как измеряемый интервал разделяется на две части: (l: — t ), равную целому числу и, периодов эталонной частоты, и остаток (t — t >), который расширяется в К раз и преобразуется в пропорциональное количЕством импульсов и

Формула из обретения 40

Измеритель временных интервалов, содержащий селектор, блок совпадения, два триггера, счетчик импульсов, компаратор, разрядный ключ, два стаби- 45 лизатора тбка, накопительный конденсатор, шину эталонной частоты, входную информационную шину и входную шину опорного напряжения, причем первые входы разрядного ключа, первого и второго стабилизаторов тока и накопительного конденсатора соединены .с общей шиной устройства, а-второй выход накопительного конденсаторе подключен к второму выходу разрядного .55

5 15504 а в момент равенства напряжений на выходе накопительного конденсатора

16 и опорного напряжения U компаратор 11 выключается;

При этом на его выходе устанавливается высокий логический уровень, который с помощью элемента ИЛИ-НЕ 8 запрещает прохождение импульсов через селектор 9. Дополнительный счетчик 10 импульсов фиксирует при этом количество импульсов и

В случае переполнения дололнительного счетчика 10 импульсов, им-, пульс переноса с его выхода поетупает через элемент ИЛИ 4 на счетчик

5 импульсов.

При этом счетчик 5 импульсов фик— сирует число импульсов и„+1, а результат измерения определяется зави- 20 симостью

7! ключа, вторым выходам двух стабилизаторов -ока и первому входу компа— ратора, второй вход которого соединен с входной шиной опорного напряжения, шина импульсов образцовой час. тоты подключена к первому входу се— лектора, а информационный вход уст— ройства соединен с первым входом пер— вого триггера, инверсный выход второго триггера подключен к первому вхоцу блока совпадения, выход которого подключен к управляющему входу первого стабилизатора тока, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введены дополнительный счетчик импульсов, стабилизатор така, элемент И, элемент ИЛИ и два элемен— та ИЛИ-НЕ, первый вход первого элемента ИЛИ-НЕ подключен к информационному входу устройства и второму входу блока совпадения, второй вход первого элемента ИЛИ вЂ соединен с инверсным выходом первого триггера, а третий вход подключен к первому входу второго элемента ИЛ!-HF, и выходу компаратора, выход первого элемента ИЛИ-HE соединен с управляющим входом второго стабилизатора тока, прямой выход первого триггера подключен к первому входу второго триггера и второму входу второго элемента ИЛИ-НЕ и к первому входу элемента

И, второй вход которого соединен с прямым выходом второго триггера, третий вход элемента И подключен к вто— рым входам первого и второго триггеров и к первому входу селектора, а выход соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу дополнительного счетчика импульсов, а выход элемента ИЛИ соединен с входом счетчика импульсов, причем третий вход второго элемента

ИХП1-НE подключен к выходу блока совпадения, а выход второго элемента

ИЛИ-НЕ соединен с вторым входом селектора и управляющим входом третьего стабилизатора тока, первый и второй выходы которого .подключены соответственна к общей шине устройства и

-c первому входу компаратора, а вход до— полнительного счетчйка импульсов подключен к выходу селектора.

1 550471

Составитель Ю, Шишкин

Текред Л. Олийнык Корректор N.Ñàìáîðñêàÿ

Редактор Ю. Середа

Заказ 271 Тираж 350 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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