Цифровой измеритель временных интервалов

Цифровой измеритель временных интервалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(:; f

ОП ИСАНИЙ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (1е) 444155 (61) Зависимое от авт. свид-ва(22) Заявлено03.11.72 (21) 1843128/18-10 (51) М. Кл. Q 04 f 11/08 с присоединением заявки №Гасударственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (32)Приоритет (63) УДК 621.317.761 (088.8) Опубликовано 2 . (И. 74Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 10.06.75 (72) Авторы изобретения

В. И. Мовчан и. Ю. Б. Иванов (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ

Изобретение относится к цифровым измерителям, предназначенным для измерения временных интервалов, ограниченных передними фронтами импульсов, образующих од-! нократную последовательность, и может s быть использовано в измерительной технике.

Известны цифровые измерители временных интервалов, предназначенные для этой цели и содержащие маркерный генератор, l0 управляющий триггер, счетчики, накопитель информации, устройство управления, вентили.

Результат измерения временного интервала, заключенного между двумя любыми соседними импульсами входной последова- 15 тельности определяется как количество им- : пульсов маркерного генератора в измеряемом, интервале, подсчитанное счетчиком, подключенным к выходу генератора. Ре» зультат измерения временного интервала, 20 заключенного между двумя любыми несоседними импульсами входной последовательно сти, определяется как сумма последовательных показаний счетчиков, полученных в из-меряемом интервале. 25

При этом погрешность измерения временных интервалов, ограниченных соседними импульсами входной последовательности при высокой стабильности частоты маркерного генератора и достаточной скорости переключения вентилей, связывающих выход генератора со счетчиками, определяет» ся практически только ошибкой дискретности отсчета.

Однако при; измерении интервалов, ограниченных несоседними импульсами входной последовательности, возможно эна. чительное увеличение погрешности измерения за счет одновременного прохождения (или непрохождения) импульса маркерного генератора на выходы обоих счетчиков в случае совпадения этого импульса по времени с импульсом входной последовательно сти, когда в процессе переброса триггера, управляющего вентилями, свяэываюшими выход маркерного генератора с входами счетчиков, возможно кратковременное появление одинаковых сигналов на обоих выходах триггера и, соответственно, одно- временное отпирание (запирание) обоих вентилей.

Эта погрешность тем больше, чем большим количеством импульсов разделены импудьсы, временной интервал между которыми измеряется.

Цель изобретения — повышение точности измерения временных интервалов, ограничен ных несоседними импульсами входной по следовательности.

Для этого в предлагаемое устройство введены триггер, две линии задерижи и два вентиля, входы которых подыпочены к маркерному генератору и выходам управляющего триггера, а выходы через триггер„-, линии задержки и первую группу вентилей соединены с входами счетчиков.

На фиг„ 1 приведена схема предлагаемого измерителя; на фиг. 2 — временная диаграмма его работы.

Измеритель содержит маркерный генера- тор 1, управляющий триггер 2, подключенный своим счетным входом к входу 3 устройства, вентили 4-7, триггер 8, линии задержки 9 и 10, счетчики 1" и 12, накопитель информации 13 с устройством управления 14, подключенный через вентили 15 и 16 и схему ИЛИ 17 и выходам счетчиков, а также вентили .: 8 и 19, связываюшие управляющие входы счетчиков

11 и 12 с выходом устройства управления

14, Выход маркерного генератора 1 псш=ключен к входам вентилей 4 7, выходи:. унравляюшего триггера 2 - к входам вентилей 4 и а, выходы которых подсоедине=ны к входам триггера 8, вьлоды триггера

8 — через линии задержки 9 и 1О - к вхо=, дам вентилей 6 и 7, выходы вентилеи 6 и 7

-к входам счетчиков 1 1 и 1 2 соответственно. Кроие того, выходы управляющего триггера 2 подк иочены к входам вентилей 15, 16, 18 и 19, а вход устройства управле ния 14 — к входу 3 измерителя.

1!ри работе устройства до момента пода и на его вход 3 импульсной последовачельпости управляющий триггер 2 находит- . ся в произвольном состочнии при котором

k >äèí из вентилей, например вентиль 4, открыт, а другой, например зентиль 5., закрыт. 11ри этом импульсы с выхода генератора 1, поступая на входы обоих квентилей 4 и 5, проходят через открытый вентши 4 на вход триггера 8 удерживая его

1 в состоянии, при котором один из вентилей покрыт,. например вентиль 6., а другой, например вентиль 7, закрыт. Далее имчуль4. сы с выхода генератора 1, поступая на ,входы вентилей 6 и 7, проходят через от крытый вентиль 6 на вход одного из счетчиков, например счетчик 11, где происхо5 дит их накопление с периодическим обну.-. лением счетчика, если время щ поступле ния велико.

На фиг, 2 представлена временная диаграмма работы измерителя при поступле1Î нии на вход 3 последовательности из четырех импульсов. Здесь:

1 — входная последовательность илшу и сов;

П вЂ” последовательность импульсов на

15 выходе маркерного генератора 1;

Ш - изменение состояния управляющего триггера 2, 1У вЂ” прохождение маркерных импульсов через вентиль 5;

20 У вЂ” прохождение маркерных импульсов через вентиль 4;

У1 — изменение состояьия . триггера 8;

У11 .прохождение сигналов с выхода триггера 8 через линии задержки

25 9 и 10;

У11 1 - прохождение маркерных импульсов через вентиль 7 на вход счет:чика 12;

1X - прохождение маркерных импульсов

ЗО через вентиль 6 на вход счетчика

1l.

При поступлении на вход 3 измерителя первого импульса входной последовательности происходит переброс управляющего триг гера 2, после чего вентиль 4 закрывается, а вентиль 5 открывается. 11ервым же импульсом маркерного генератора 1, прошедшим через вентиль 5, опрокидывается триггер 8. Сигналы с вйходов последнего

Ф;через время,„, определяемое парамет рами линий задержки 9 и 10, закрывают, вентиль 6 и открывают вентиль 7. После этого поступление маркерных импульсов в

45 счетчик 11 прекращается и начинается их поступление в счетчик 12. Одновременно с

:перебросом триггера 2 устанавливается ,разрешающий сигнал на входе вентиля 15 и запрещающий на входе вентиля 16, Посу ле этого выход счетчика 11 оказывается подключенным через схему Ю1И 17 к вхо, ду накопителя информации 13„Тем же вход ным импульсом запускается устройство управления 14, которое через время заl

«чк:держки, необходимое для окончания всех переходных процессов в счетчике 11, про=

:изводит запись его содержимого в накопи-тель 13, а затем обнуление счетчика 11.

44 41 55

При поступлении на вход 3 второго им- . пульса входной последовательности происходит обратный переброс триггеров 2 и- 8, после чего вентили 4, 6, 16 и 19 оказы-, " ваются открытыми, а вентйпи 5, 7,- 15 и

18 - закрытыми, вход счетчика 11 - подключенным к выходу маркерного генератора

1, а выход счетчика 12 - к входу накопителя 13, и затем запись содержимого счетчика 12 в накопитель информации 13 и обнуление счетчика 12.

Аналогичным образом происходит работа измерителя и при поступлении на вход 3 остальных импульсов входной последоватепьности.

Поскольку переброс триггера 8 синхрониэирован маркерными импульсами, а отпирание (эапирание) вентилей 6 и 7 осушествпяется с задержкой по отношению к мо» менту переброса триггера 8, возможность одновременного нахождения вентилей 6 и 7 в момент поступления на их входы маркер- ных импульсов в закрытом ипи открытом состоянии исключена, а значит йскпючена возможность одновременного прохождения маркерного импульса на входы счетчиков, 11 и 12 ипи его потери. При этом время задержки должно быть больше длительности маркерного импульса и мень-, ше периода следования этих импульсов.

На фиг. 2 приведен пример работы измерителя в случае совпадения одного из маркерных импульсов с одним из импульсов входной последовательности (в данном случае с третьим). Поскольку переброс триггера 2 в этом случае осуществляется одновременно с поступлением на входы вентилей 4 и 5 маркерного импульса, на выходах этих вентилей могут одновременно появиться импульсы, поступаюшие на входы .триггера 8. При этом в зависимости от co= отношения амплитуд и длительностей этих ,импульсов триггер 8 либо останется в прежнем состоянии (как это показано на фиг. 2), либо перебросится. В первом спучае переброс триггера 8 будет произведен спедуюшим маркерным импульсом, который одновременно поступит на вход счетчика 1 1 и войдет в результат измерения временного интервала Т . между вторым и третьим

2 импульсом входной поспедрвательности, Во втором случае этот маркерный импульс по- ступит на вход счетчика 12 и войдет в результат измерения временного интервала

Т между третьими и четвертыми импульсами входной последовательности. В любом

5 случае этот импульс не будет потерян и в результат измерения временного интервапа Т, определяемого как сумма результатов йзмерения интервалов Т, Т и Т не будет внесено дополнительной погрешно.

10 сти

Минимальная длительность временного интервала, которая может быть измерена измерителем, определяется временем, необходимым дпя записи результата предыдушего измерения в накопитель и обнуления счетчика, максимальная — емкостью счетчиков и частотой следования маркерных импульсов.

Дпя задержки сигнала на выходах триггера 8 может быть использован сам триг гер, выполненный без ускоряюших элементов.

Предмет изобретения Цифровой измеритель временных интерЗ0валов, содержащий маркерный генератор, управляющий триггер, два счетчика, входы которых через первую группу вентилей соединены с маркерным генератором, накопитель информации, один вход которого перез втоo5.pyro группу вентилей соединен с выходами о5 счетчиков, а другой — с устройством управпения, выход которого через третью группу вентилей подключен к установочным входам счетчиков, а вход - к входу управпаюшего

0 триггера, выходы которого соединены с вторичными входами двух вентилей второй группы и с вторыми входами третьей группы,отпичаюшийся тем,что,с цепью повышениа точности измерения вре 5 менных интервалов, ограниченных несоседни ми импульсами импульсной последовательности, он снабжен триггером, двумя линия ми задержки и днумя вентилями, входы которых подключены к маркерному генератор»

«0 и выходам управпяюшего триггера, а выход1 через триггер, линии задержки и первую группу вентилей соединены с входами счет. чиков.