Цифровой измеритель отношения временных интервалов

Цифровой измеритель отношения временных интервалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

1!! 526853

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.04.75 (21) 2125925/10 с IiDHOO(:динением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.75. Ьюллетень М 32

Дата опубликования описания 09.12.76 У

Государстваииый комитет (51) M. 1 л.- зб 04Г 10 00

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.11(088.8) (72) Лвторы изобретения

P. С. Ермолов, Р. Л. Ивашев и 1. Ф. Морозов (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ОТНОШЕ 1ИЯ

ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ

Изобретенис Отг!Осится к 00 I BOTH цифровой измерительной техники и может быть использовано, В частности, в системах а втоматики.

Известен ряд цифровых измерителей отношений временных интервалов, в которых последовательно измеряется первый и второй интервалы методом последовательного счета; результаты измсре пш, представленные в цифровом коде, запоминаются в регистрах и в дальнейшем производится деленис двух числоимпульсных кодов (1).

Известен, в частности, цифровой измеритель отношения временных !штсрвалов, содержс! щи и счст 1и к, за!10?(1инаlоп1ии pei Hcтр, уста

HoBo÷III;o входы которого подключены через ил я и а н ы к В ь! х Оду с ч е тч и к а, О. 1О к с 1? я В !1 си и я кодов, счетчик результата, элемент задер?ккп, причем выходы запоминающего регистра соединены с первыми входами блока сравнения кодов, а выход последнего соединен со входом счетчика результата (2).

Недостатком такого усгоойстВЯ яв.1ястс!! отсутствие возможности измерения отношения временных пнтервалоь в следящем режиме, что ограни-. ивасг область их применения.

1!с;!! 1О изобретения язляется расширение

Области применения и повышение точности измерения. Для этого в схему измерителя дополнительно,введены два формирователя, блок управления, блок синхронизации считывания, дополнитсльньш счетчик и дополнительные клапаны, причем выход первого формирователя подключен к первому:входу блока синхрс1шзации считывания, выход второго формирователя подклю -:ен ко .входу блока управления, псрвьп выход которого подклю(!Ен КО ВХОДV СЧЕТЧИКЯ И КО ВТОРОМУ ВХОДУ блока синхронизации считывания, второй выход — ко входу дополнительного счетчика, ВЫХОДЫ I.OTOPOD В CBOIO ОЧЕРЕДЬ, ПОДИ IIO(!Cны ко вторым входам блока сравнения кодов, а установочньш вход соединен с Bhlxo.IОм блока сравнения кодов, третий выход блока управления подключен к первым входам дополнптсл1яlых кла112IIO и K пеpВОму Олокп ровочному входу блока сравнения кодов Н0110срсдственно, а к установочному входу счетчика pp3? 1bTIITB — (!срез элемент зяде1?жки, первьш выход блока синхронизации счптыва20 пия подключен ко вторым входам клапанов и ко втоpому блокпровочHому входу блока сравнения кодоз, второй выход — к уст",Hoiçî÷ному входу счетчика, выходы с1стчика результата подключены ко вторым входам дополни-5 l 0.1ьных I;. (Я панов пр!!Чссз(входа зп! уo Tpoi ст

BB c.(1, :åà г В Оды ф01?ми1?ОВятелсй, прп этом блок счшхроппзацпн с !Ит! !Вания содержит схему выделе:1пя первой,паузы, схему выделения первого импульса и интегратор, причем

39 перььш вход схемы выделения первой паузы

526853 образует первый;вход блока, второй вход последней и первый вход схемы выделения пер вого импульса соединены между собой и обр азуют второй вход блока, выход схемы выделения первой паузы образует первый выход блока и через интегратор подключен ко второму входу схемы выделения первого импульса, выход которой образует второй выход блока H сосди11сн с установо 111ы>1 Bxo30:ll схомы выделения первой паузы.

На чертеже представлена схема цифрового измерителя отношения временных интервалов.

Цифровой измеритель .включает в себя формирователи 1 и 2, блок управления 3, счетчик 4. Выходы счетчика 4 подключены через клапаны 5 к запоминающему регист ру б, выходы которого подключены к первым входам блока сравнения кодов 7. Выход блока сравнения кодов 7 соединен со входом счетчика рсзультата 8 и с установочным входом дополнительного счетчика 9. Выход первого формирователя 1 подключен к первому входу 10 блока синхронизации считывания 11, выход второго формирователя 2 подключен ко входу блока управления 3. Первый выход блока управления 3 подключен ко второму входу 12 блока синхронизации считывания 11 и ко .входу счетчика 4. Первый выход 13 блока синхронизации считывания 11 соединен со вторыми входами клапанов 5 н блокировочным входом блока сравнения кодов 7, а втоpolI гыход 14 блока синхронизации считы вания 11 подключен к установочному входу счетчика 4. Второй выход блока управления 3 подключен ко,входу дополнительного счетчика 9, выходы которого подключены ко вторым входам блока сравнения кодов 7. Третий выход блока управления 3 подключен к первым входам дополнительных клапа нов 15, ко второму блокировочному входу блока сравнения кодов 7 непосредст;венно и через элемент задержки 1б — к установочному входу счетчика результата 8. Выходы счетчика результата 8 подкл:очены ко вторым входам дополнительных клапанов 15. Блок управления 3 снабжен запускающим входом 17. Блок синхронизации считывания 11 содержит схему выделения первой паузы 18, схему выделения первого импульса 19 и интегратор 20. Индексами 21, 22 и 23 обозначены первый вход, второй вход и выход цифрового измерителя соответственно.

Цифровой измеритель имеет два режима работы — старт-стопный и следящий.

В следящем режиме цифровой измеритель раоотаст следующим образом. Первый из сравниваемых временных интер валов Т„представленный, например, как период следования импульсов, поступает на вход 21 первого формирователя 1. На выходе последнего появлястся последовательность импульсов длительностью т1 и с,периодом следования Т1. Импульсы с выхода формирователя 1 поступают на первый вход 10 блока синхронизации считывания 11, представляющий собой первый

ЗО

65 вход схемы выделения первой паузы 18. На второй вход 12 блока синхронизации считывания 11, т1рсдста вляюши11 собой второй вход схемы выделения первой паузы 18 и первый вход схемы выделения перьвого импульса 19, поступают импульсы образцовой частоты

fol==1/То1 С ПЕРВОГО ВЫХОда бЛОКа унраВЛСния 3. Эти жс импульсы непрерывно поступают на вход счетчика 4. Схема выделения первой паузы 18 формирует на выходе 13 импульс каждый раз по заднему фронту импульсов т1 в паузе между импульсами образцовой частоты fol. Длительность формируемых схемой 18 импульсов ра вна интервалу между задним фронтом импульса т1 и передним фронтом импульса образцовой частоты.

Максимал1"пая длительность импульса на выходе схемы выделения первой паузы 18 равна длительности паузы между импульсами образцс вой частоты fol и, если последние имеют форму мсандра, то эта длительность равна

То1/2.

Импульс с выхода 13 блока си считывания 11 поступает на один пз входов клапанов 5, разблокируя их. Другие входы клапанов 5 подключены к выходам счетчика 4, в результате чего в запоминающий регистр б по заднему фронту входных импульСОВ т1 ЗаПИСЫВаЕтСя ЧИСЛО Л"1=Т,fol, НабраНное к этому моменту счетчиком 4 и пропорциональное временному интервалу Ть Одноврсмс1шо импульс с выхода 13 поступает на первый блокирующий вход блока сравнения кодов, что исключает ошибки, обуслозленныс возможными сбоями,в работе этого блока в моменты записи кода Л, в запоминающий регистр б. Кроме того, импульс с выхода схемы выделения:первой паузы 18 поступает через интегратор 20 íà второй вход схемы выделения первого импульса 19. Если длительность этого импульса не меньше некоторого заданного значения, выбранного так, чтобы за это время произошла уверенная запись числа Л 1 в регистр б, интегратор 20 формирует на выходе импульс, подготавливающий к работе схему выделения первого импульса 19. После этого на выходе схемы 19 появляется первый после выделенной схемой 18 паузы импульс образцовой частоты ТО1/2, поступающей на пер вый вход схемы 19 с выхода блока управления 3, который, с одной стороны, приводит в исходное состояние схему выделения первой паузы 18, а с другой.стороны, проходит на выход 14 блока синхронизации считывания 11 и сбрасывает счетчик 4 в исходное нулевое состояние, исключая младший разряд, устанавливаемый в единичное состояние. По заднему фронту перьвого импульса образцовой частоты ТО1/2 блок синхронизации считывания 11 оказывается в исходном состоянии, а счетчик 4 готов к новому счсту импульсов образцовой частоты

Далее все повторяется, как описано выше.

Если длительность импульса на выходе схемы выделения первой паузы 18 меньше за526853

15 данного значения, на выходе интегратора 20 импульс не появляется, и схема выделения первого импульса 19 остается в исходном состоя нии. В результате в счетчик 4 будет записана еще одна единица, а по заднему фронту импульса образцовой частоты на выходе схемы 18 появляется импульс, равный по длительности T«/2, и произойдет перепись числа NI в регистр 6 и сброс счетчика 4.

Таким образом, в регистр 6 по заднему фронту каждого входного импульса т записывается число N,, пропорциональное закончившемуся временному интервалу.

На вход 22 второго формирователя 2 подается второй и нтер вал Т2. В следящем режиме измерения отношения временных интервалов на вход счетчика 9 со второго выхода блока управления 3 непрерывно поступают импульсы образцовой частоты fpz.

В процессе заполнения счетчика 9 импульсами образцовой частоты fp2 набираемый в нем код непрерывно сравнивается с числом NI, записанным в регистре 6. B момент достижения равенства блок сравнения кодов 7 формирует импульс, который, с одной стороны, сбрасываст счетчик 9 в исходное нулевое состояние, а с другой стороны, поступает на вход счетчика результата 8. После этого заполнение счетчика 9 продолжается снова от нуля до момента достижения равенства. 3атем процесс повторяется. Каждый импульс с третьего выхода блока управления 3, соответствующий концу интервала Т>, поступает на один из входов клапанов 15, разблокируя их, в результате чего на выходе 23 появляется число N, которое подсчитаст счетчик результата 8 за время Т2. Через время, задаваемое элементом задержки 16 и достаточное для считывания результата, счетчик 8 сбрасывается в нулевое исходное состояние. За время Т> на:вход счетчика 9 поступит N>= — T2fp2 импульсов. Блок сравнения кодов 7 сформирует столько импульсов на выходе, сколько раз число Л 1 содержится в числе Л.

Следовательно, результатом измерения, снимаемым через клапаны 15 с выхода счетчика результата 8, будет число

Л1 М2 f02 Т2

fo 7

Это выражение показывает, что результатом измерения является число, пропорциональное отношению двух временных интервалов. Причем»а выход 23 результат измерения выдается по концу каждого предыдущего временного интервала Т, а тем самым в измерителе реализуется непрерывный или следящий режим измерения отношения временных интервалов.

Для исключения ошибок, обусловленных возможными переключениями в счетчике результата 8 в моменты считывания результата на выход 23, на второй блокирующий вход блока сравнения кодов 7 подаются импульсы с третьего выхода блока управления 3, запре20

Зо

65 щая формирование выходного импульса на время считывания результата.

При работе цифрового измерителя в стартстопном режиме временной интервал Т, измеряется точно так, как изложено выше.

По команде «Запуск», подаваемой на запускающий вход 17 блока управления 3, последний выдает импульсы образцовой частоты fp„на вход счетчика 9 только в течение времени, равного интервалу Т. В остальном работа измерителя не отличается от работы в следящем режиме. Результат измерения может быть с штан на выход 23 по:концу временного интервала или снимается непосредственно с выхода счетчика результата 8.

Формула изобретения

1. Цифровой измеритель отношения временных иптерва IOB, содержащий счетчик, запоминающий регистр, установочные входы которого подключены через клапаны к выходу счетчика, Олок сравнения кодов, счетчик результата, элемент задержки, причем выходы запоминающего регистра соединены с первымн входамн блока сравнения кодов, а выход последнего соединен со входом счетчика результата, отличающийся тем, что, сцелью расширения области применения и повышения точности и"-мсрения, в схему измерителя дополнптсльно ввсдеиы два формирователя, блок управления, блок синхронизации считывания, дополннтельньш счетчик и дополнительные клапаны, причем выход первого формирователя подключен к первому входу блока синхронизации считывания, выход второго формирователя подкгночеп ко входу блока управления, первьш выход которого подключен ко входу счетчика и ко второму |входу блока синхронизации считы|вания, второй выход — ко входу дополнительного счетчика, выходы которого в свою очередь подключены ко вторым входам блока сравнения кодов, а установочный вход соединен с выходом блока сравнения кодов, третий выход блока управления подключен к первым входам дополннтельны . клапанов н к первому блокировочному входу блока сравнения кодов непосредственно, а к установочному входу счетчика результата через элемент задержки, первый выход блока синхронизации считывания подключен ко вторым входам клапанов и ко второму блокировочному входу блока сравнения кодов, второй выход к установочному входу счетчика, выходы счетчика результата подключены ко вторым входам дополнительных клапанов, причем входами устройства служат входы формирователей, при этом блок синхронизации считывания содержит схему выделения первой паузы, схему выделения первого импульса и интегратор, причем первый вход схемы выделения первой паузы образует псрвьш вход блока, второй вход последней и первый вход схемы выделения пер.вого импульса соединены между собой и

526853

Г11 1

1 l 1+

Составитель В. Митряев

Текрсд М. Семенов

1(орректор Л. Котова

Редактор Е. Шепелева

Лакая 2353(11 Иад. М 1622 Тираж 575 Подписное

ЦПИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ио делам иаобрстсии, и открытий

113035, Москва, il(-35, Раунгская наб., д. 4/5

Типография, Ilð. C.аи иова, 2 образуют второй вход блока, выход схемы выделения первой паузы образует пер вый выход блока и через интегратор подключен ко второму входу схемы выделения первого импульса, выход;которой образует:второй выход блока и соединен с установочным входом схемы выделения первой паузы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. журнал «Приборы и системы управления,» 1969, № 6, стр. 47 («Цифровой измеритель отношений временных интервалов»).

2. Авт. св. СССР № 391728, G 04F 10/00, 17.06.71.