Цифровой измеритель отношения временных интервалов

Цифровой измеритель отношения временных интервалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

< >983644

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических . Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 160481 (21) 3275650/18-21 (53 М.Rn.3

G P 10/04 с присоединением заявки N9 (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.325..3 (088.8) Опубликовано 23.1282. Бюллетень Мо 47

Дата опубликования описания 23.1282 (72) Авторы изобретения

P.Â. Коровин и И.И. Ковтуй (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ОТНОШЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ

ИНТЕРВАЛОВ

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано как в качестве автономного прибора, так -и в качестве устройства, используемого в информационно-измерительном комплексе.

Известен цифровой измеритель отношения временных интервалов, содержащий счетчик, соединенный с блоком сравнения кодов, элементы И, ИЛИ и счетчик результата (1).

Однако такое устройство обладает недостаточным быстродействием.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является цифровой измеритель отношения временных интервалов, содержащий коммутатор, счетчики, выходы одного из которых подключены к входам управляемого делителя частоты, а выход сброса другого соединен с выходом элемента, и блок управления (2).

Недостатком такого измерителя является относительно невысокое быстродействие.

Цель изобретения — повышение быстродействия.

Укаэанная цель достигается тем, что в цифровой измеритель отношения временных интервалов, содержащий блок управления, коммутатор, два счетчика, выходы первого из которых подключены к установочным входам управляемого делителя частоты, а вход сброса второго соединен с выходом элемента ИЛИ, введены блок сравнения Кодов, группа вентилей, формирователь импульсов, два элемента И, два дополнительных счетчика, два электронных ключа и счетчик результата, причем первые входы ключей подключены соответственно к первой и второй входным шинам устройства, в орые входы объединены и подключены к выходу генератора образцовой частоты, первому входу первого элемента И и входу управляемого делителя частоты, выход которого под- ключен к первому входу второго элемента И и первому входу блока управления, первый выход которого подключен к вторым входам первого и второго элементов И, выход первого клЮча соединен с первьм входом формирователя импульсов и со счетным входом первого дополнительного счетчика, выход второго ключа соединен со счетным входом первого счетчика и с вторым входом формирователя, импульсов, выход которого подключен к второму входу блока управления, третий вход

983 644 которого соединен с выходом блока сравнения кодов., первая и вторая группы входов которого подключены соответственно к выходам разрядов первого и второго дополнительных счетчиков импульсов, выход первого элемента И соединен со счетными входами второго дополнительного и второго начетчика импульсов, выход второго элемента И соединен с входом коммутатора и с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к второму выходу блока управления и управляющему входу коммутатора, выходы которого соединены с входами разрядов счетчика результата, третий выход блока управления подключен к входу сбро-, са в то рого дополн и тель ноГо сч е тч ик а и к управляющему входу группы вентилей, сигнальные входы которой соединены с выходами разрядов второго счетчика, а выходы подключены к входам установки кода первого дополнительно

ro счетчика.

На фиг. 1 показана функциональная схема цифрового измерителя отношения, временных интервалов; на фиг.2 — вре» 25 менные диаграммы, поясняющие работу предлагаемого измерителя.

- Измеритель содержит ключи 1 и 2, генератор 3 образцовой частоты, фор- 30 мирователь 4 импульсов, блок 5 управ-. ления, счетчик 6,, управляемый дели-. тель 7 частоты, элемент И 8, коммутатор 9, счетчик 10 результата, дополнительный счетчик 11, блок 12 сравне-35 ния кодов, дополнительный счетчик 1х, счетчик 14, элемент И 15, группу 16 . вентилей, элемент ИЛИ 17, входные шины 18 и 19.

На фиг. 2 обозначено: 4О а — напряжение на выходе генератора 3 f0,.á — последовательность. импуль- сов на выходе ключа 1; в — последовательность импульсов на выходе ключа

2; г — импульсы с частотой f+ на вы- 4 ходе делителя 7 и их нумерация ; д— интервал времени, пропорциональный коду счетчика 14; е — интервал времени, в течение которого происходит сравнение кодов счетчиков 11 и 13„. ж — импульсы частоты f* поступившие в разные моменты времени на соответствующие входы декад счетчика 10.

Для наглядности импульсы, посту" пающие на входы счетчика 10, пронуме- 5 рованы. Иллюстрируется пример работы устройства, когда соотношение T„ /Т =

= 333, 333;333-им импульсом, подаваемьм на вход декад целой части счетчика 10, заканчивается запись цело- 60 численного результата отношения. Между 333 ..и 334 импульсом схема готовится к работе по другому циклу вычислений: 335 импульсом запускается и на вход декады десятых долей счетчи- 65 ка 10 через коммутатор 9 поступают

335-337 импульсы.

Цифровой измеритель отношения временных интервалов работает следующим образом.

В исходном положении счетчики 6, 10, 11, 13 и 14 установлены в исход ное нулевое состояние, элементы И 8 и 15 заперты отсутствием разрешающе го напряжения на первом выходе блока

5 управления, группа 16 вентилей закрыта отсутствием разрешающего напряжения на третьем выходе блока 5 управления, а ключи 1 и 2 заперты отсутствием сигналов сравниваемых временных интервалов на шинах 18 и 19, Цепи установки счетчиков в исходное нулевое состояние для управления на фиг. 1 не указаны.

Сигналы сравниваемых временных интервалов Т и Т2 подаются на шины 18 и 19, в результате чего ключ 1 открывается на временной интервал Т, а ключ 2 открывается на длительность временного интервала T . Через открытые ключи 1 и 2 импульсы высокостабильной образцовой частоты йв поступают на счетчики 6 и 11, в результа-, те чего в счетчике 11 оказывается за4 писан код временного интервала

Т„: N (T<) = Ев T„ ; а в счетчике 6— код временного ийтервала Т,: N(T ) =

= Й Т . По окончании записй обоих кодов срабатывает формирователь 4, который формирует сигнал конца записи сравниваемых временных интервалов и на первый вход блока.5управления поступает сигнал формирователя 4, обозначающий, что можно приступать к обработке кодов N(Т„) и N(Т ).

Счетчик 6 своими выходами соединен с входами разрядов управляемого делителя 7 частоты так, что код, записанный в счетчике 6 является коэф- фициентом деления делителя 7.

Таким образом, частота следования коротких импульсов на выходе делителя 7 частоты определяется выражением ю(т,) г, т: тд

Спад первого же импульса частоты

f, поступивший на первый вход блока 5 упунравления,вызывает появление на его первом выходе разрешающего напряжения, открывающего элементы И 8 и 15.:»

8 результате этого на коммутатор 9, а с него на счетный вход декад целой части счетчика 10 результата начинают поступать импульсы частоты f» а на счетные входы счетчиков 13 и 14 поступают сигналы частоты fe с генератора 3. Счетчик 13 считает эти сигналы нарастающим итогом, а счетчик

14 также суммирует эти сигналы, но периодически сбрасывается в нуль (через элемент ИЛИ 17) импульсами частоты fp с выхода элемента И 8.

983644 с

После того, как на счетчик 13 поступит N (T ) импульсов генератора 3 срабатывает блок 12 сравнения кодов

У посылая на третий вход блока 5 управления сигнал, снимающий разрешающее напряжение с первого выхода блока 5 управления, элементы И 8 и 15 запираются. В счетчике 14 к моменту запирания элемента И 15 сказывается .зафиксированньм код временного интервала между последним импульсом час- 10 тоты й4, прошедшим на счетчике 10 и моментом срабатывания блока 12 сравнения кодов. да как предлагаемый измеритель осуществит эту операцию за Т = (333+

+3+3+3) Т2 + Т„р, где Т„р — время, 2 необходимое для подготовки всех блоков к новому циклу, значение которого имеет порядок, равный Т . Выигрыш во времени вычисления отношения

Т„/Т2 тем больше, чем точнее необхо димо определить результат.

Формула изобретения

Цифровой .измеритель отношения вре ыенных интервалов, содержащий блок

Сигнал с третьего выхода блока 5 15 Управления, коммУтатоР, два счетчика, управления сбрасывает в нуль счетчик выходы первого из которых подключены

13 и отпирает группу 16 вентилей, ко- к установочным входам управляемого торая передает код со счетчика 14 в делителя частоты, а вход сброса второсчетчик 11. Разряды счетчика 14 че-. го соединен с выходом элемента ИЛИ,. рез группу 16 подключены к разрядам отличающийся тем, что, с счетчика 11 так, что код первого де- целью повышения быстродействия, в несятичного разряда счетчика 14 устанав- ro введены блок сравнения кодов, групливается Во втором десятичном разря- па вентилей, формирователь импульде счетчика 11, код второго десятич- сов, два элемента И, два дополнительного разряда счетчика 14 устанавли- ных счетчика, два электронных ключа мается в третьем разряде счетчика 11 25 и счетчик р зу тата, причем перв и т.д . При этом, в первом разряде входы ключей подключены соответственсчетчика 11, устанавливается нуль. но к первой и второй входньм шинам

Таким образом, в результаre перезапи- устройства, вторые входы объединены си в счетчике 11 устанавливается код. и пОдключены к выходу генератора Обчисла, в 10 раз большего числа, запи-30 разцовой частоты; первому входу персанного в счетчике 14. После оконча- вого элемента И и входу управляемого ния перезаписи кода на втором выходе делителя частоты, выход которого подблока 5 управления возникает сигнал, ключен к первому входу второго элес одной стороны через элемент ИЛИ 17 мента И и первому входу блока управсбрасывающий счетчик 14 на нуль, а с 35 ления, первый высод которого подклюдругой стороны, переключакщий вход чен к вторым входам первого и второкоммутатора 9 на вход разряда деся- го элементов И, выход первого ключа тичных долей результата счетчика 10. соединен с первьм входом ФормироватеУстройство готово к следующему ля импульсов и со счетно входом перциклу преобразования. вого дополнительного счетчика, выход

Этот цикл начинается сразу же пос- второго ключа соединен со счетньи ле спада определенного импульса час- входом первого счетчика и с вторым тоты f на первом входе блока. 5 уп- входом формирователя импульсов, выход равления. Появляется разрешающее на- - которого подключен к второму входу пряжение на элементах И 8 и 15, счет-45 блока управления, третий вход которочик 13 совместно с блоком 12 отраба- ro соединен с выходом блока сравнения тывает код числа, зафиксированного кодов, первая и вторая группы входов в счетчике 11, на счетчик 10 за это которого подключены соответственно время поступает такое количество им- к выходам разрядов первого и второго пульсов частоты f>, которое соответ- дополнительных счетчиков импульсов, ствует десятым долям определяемого выход первого элемента И соединен со отношения временных интервалов, вновь счетными входами второго дополнительосуществляется перезапись с умноже- ного и второго счетчиков импульсов, нием на десять кода остатка из счет- выход второго элемента И соединен с чика 14 в счетчик 11, сбрасывается входом коммутатора и с первык входом сче чик 13, nepeK aeTcR KoiyTaTop 55 элемента ИЛИ, Второй Вход которого

9 на работу с декадой сотых долей ре- подключен к второму выходу блока упзультата счетчика 10 и т.д. Такие по- равления и управляющему входу коммуследовательные циклы преобразования татора, выходы которого соединены с осуществляются до тех пор, пока не входами разрядов счетчика резульTaTa, будут использованы все декады счет- 60 третий выход блока управления поднлючика 10. чен к входу .сброса второго дополниВремя для определения отношения тельного счетчика и к управляющему

Т /Т для .6-разрядного счетчика

1 входу группы вентилеЯ, сигнальные (T /Т = 333 333) известными устрой- входы которой соединены с выходами

2 ствами равно: Т „= 333 333 Т2, тог- 65 разрядов второго счетчика, а выходы

983б44 подключены к входам установки кода первого дополнительного счетчика.

Источники инФормации, принятые во внимание прн экспертиэе

1. Авторское

Р 391728, кл. Н

2. Авторское

9 800956, кл. G свидетельство СССР

03 К 13/20, 1973. свидетельство СССР

04 F 10/04, 1981..

983644./о

° ° ° ° ° ° ° ° ° ° °

Ю а -ВИ ..

° ° °

° . ° ° ° 4 а у э

II . II

° ° ° ° ° ° е

©д Ти %+

7vr . /

С ос тав итель Л. Плетнева

Техред N.Êîøòóðà Корректор О. Билак

Редактор А. Козориз

Заказ 9919/55 Тираж 427, Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4