Измеритель серии временных интервалов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ .. К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиил

Социалистических

Республик (! <) 1004954 (6)) Дополнительное к авт саид-ву Ж 930213 (5I)M. Кл.

G 04 Р 10/04 (22)Заявлено 16.12.80 (2! ) 3217195/18-21 с присоединением заявки йе

Гееударетееклмй кемлтет

СССР (53) УД К 681.325. .3 (088.8) (23) Приоритет

Опубликовано 15.03.83. Бюллетень М10

Дата опубликования описания 17.03.83 вв делам лаебретеккк и еткрмтий

i Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ СЕРИИ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ!

Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и может использоваться для измерения серии временных интервалов между непрерывно следующими импульсами.

По основному авт.св. М 930213

5 известен измеритель временных интервалов, содержащий входной блок, H нониусных преобразователей, два запоминающих блока, многовходовый элемент ИЛИ, счетчик, эталонный генератор и вычислительный блок Pl).

Недостатком данного измерителя является низкая точность иелмерений.

Цель изобретения - повышение точноо- 1 . ти измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в нониусном измерителе, временных интервалов, содержащем К нониусных преобразователей, информационные выходы 20 которых подключены к вычислительному блоку, первый и второй запоминающий блоки, многовходовый элемент ИЛИ, вхо ды которого подключены к управляющим

2 выходам нониусных преобразователей, а выход - подключен к входам записи первого и второго запоминающих блоков, выходы которых подключены к вычислительному блоку, счетчик, выход которого подключен к информационным входам второго запоминающего блока, эталонный генератор, выход которого подключен к счетно» му входу счетчика, а также к вторым входам нониусных преобразователей, управляющие выходы которых соединены с информационным входом первого запоминающего- блока, а первые входы нониусных преобразователей подключены к выходам входного блока, управляющие .выходы нониусных преобразова гелей подключены, к соответствующим управляющим входам входного блока, кроме того входной блок содержит усилитель, ! триггеров и !( многовходовых элементов И, причем 1 -й многовходовый элемент И имеет (j +1) вход, входы установки нуля каждого из триггеров подключены к выходу соответствующего многовходового элемента И, 4054 4 поминающих блоков также поступает в вычислительный блок 8, где измеряемые временные интервалы вычисляются в следующей последовательности.

Вычисляются интервалы Т„д по формуле

100 0 где Т(ц то

К

20 .1

I1 к

3 1

3 входы установки единицы каждого триггера являются управляющими входами вход-. ного блока, прямые выходы триггеров соединены с первыми входами соответствуют щих многовходовых элементов„И, выходы которых являются выходами входного блока, вторые входы многовходовых элементов И подключены к выходу усилителя, а входы с третьего по (1 +1)-й j-гомноговходового элемента И (1 Ф1) сое». динены соответственно с инверсными выходами с первого по (1 «1)-й триггеров.

На фиг. 1 приведена функциональная схема измерителя; на <риг. 2 - временная диаграмма работы измерителя, содержащего три Ъониусных преобразователя.

Измеритель содержит входной блок l,eomусные преобразователи 2 1 -2=Я,эталонный генератор З,первый запоминающий блок 4, многовходовый элемент 5 ИЛИ,счетчик 6, второй запоминающий блок 7, вычислительный блок 8, многовходовые элементы 9 1 - 9 М И, усилитель 10, трит геры 1 1 l - 1 1 = М ., 25

Измеритель работает следующим обpaw oM.

Импульсы, отмечающие границы измеряемых временных интервалов, поступают во входной блок 1 ° который по при- 30 . ходу очередного импульса запускает один из окончивших предыдущее преобразование (свободных) нониусных преобразователей 2 1, 2=2, 2 М . Если имеется неоколько свободных нониусных преобразователей, то запускается преобразова35 тель с меньшим номером. По окончании преобразования любым из нониусных преобразователей 2 1, 2 2, 2 N в момент совпадении фаз эталонной и нонн» усной частот на его управляющем выхо10 де устанавливается единица, которая записывается в соответствующий разряд первого запоминающего блока 4 по сит налу с выхода многовходового элемента

5 ИЛИ, входы которого подключены к управляющим выходам нониусных преоб- . разователей 2 1, 2*=2, 2 М. Одновре- менно во второй запоминающий блок 7 записывается содержимое счетчика 6, счетный вход которого подкпючен к zua50 ходу эталонного генератора 3. Информация о количестве импульсов, выработанных от момента запуска до момента совпадения фаэ эталонной и нониусной частот, эипсминается в нониусных преобразователях 2 1, 2=2, 2М, а затем поступает в вычислительный блок. 8. Информация из первого 4 и вторси о 7 эа1

- интервал между первым импульсом, отмечающим начало первого временного интервала и

И-м импульсом, отмечающим границу между двумя соседними временными интервалами (и не является номером импульса во входной последовательности);

- период эталонной частоты; показание эталонного счетчика

6 в момент окончания первого преобразования первого нонну ного преобразования 2=1, считываемое Во второй запоминающий блок; показание эталонного счетчика

6 в момент окончания Р-го преобразования j -го нониусного преобразователя;

- отношение периодов нониусной и эталонной частот;

- результат первого преобразования в первом нониусном преобразователе 2=1, т.е. величина, равная количеству нониусных импульсов, выработанных от момента запуска первого нониусного преобразователя 2=1 первым входным импульсом до момента совпадения фаз эталонной и нониусной частот;

- результат f-го преобразования

) -го нониусного преобразователя, т.е. величина, равная количеству нониусных импульсов, выработанных от момента f-го .запуска 1 -го нониусного преобразователя И -м входным импульсом до момента совпадения фаз эталонной и нониусной частот. Значения К. поВ ступают в вычислительный блок

8 с управляющих выходов нониусных преобразователей 2 1, 2=*2, 2 =Й .

Значения Т вычисляются при ) =1 для всех 3., затем при 1 =2 для всех

5 1004 и т.д., для всех значений j от 1 до

N (М вЂ” количество нониусных преобразователей).

Величины Т1 располагаются в порядке возрастания их значений. 5

Измеряемые временные интервалы Ти, получаются вычитанием соседних эначе ний Т„,, расположенных в порядке воз-. растания их значений.

По приходу на вход измерителя перво- 1О го входного импульса, отмечающего начало первого временного интервала Т4, запускается первый нониусный преобразователь, по приходу второго входного импульса, отмечающего границу между пер- 15 вым и вторым интервалами, запускае ся второй нониусный преобразователь. К моменту прихода третьего входного импульса первый нониусный преобразователь заканчивает первое преобразование и в из- 20 меритепе будут свободны первый и третий нониусные преобразователи, однако по приходу третьего входного импульса запускается первый нониусный преобразователь, так как он имеет меньший номер. 25

Четвертым входным импульсом запущен третий нониусный преобразователь, а пятым — второй. Информация о моментах окончания преобразования при совпадении фаз эталонной и нониуснсй частот нониус-M ных преобразователей Ко„, К, К,„, К,5, Ко записывается во второй запоминаю;.щйй блок 7. В первый запоминающий блок 4 записывается последова :пьность

100,010,100,001,010. Информация, записанная в первый и второй запоминающие блоки, однозначно определяет моменты окончания преобразования и номер окончившего преобразование преобраэова тепя. Величины К4, К„, К, К2, К пере- 4о даются с информационных выходов нониус» алых преобразователей в вычислительный блок 8, где вычисляются измеряемые временные интервалы.

054 6

В ходной блок 1 работает следующим образом .

В исходном состоянии триггеры ll =1, 1 1=2,11= М установлены в единичное оостояние. Если триггер 1- находится в единичном состоянии, то 1 -й нониусный преобразователь свободен, если триггер 1 и

r находится в нулевом состоянии,то i-й 11 =2, 11 =Н установлены в.единичном состоянии, то i -й нониусный преобразователь свободен, если триггер 11*= s находится в нулевом состоянии, то 1 -й нониусный преобразователь занят текущим преобразованием. Если в измерителе свободен -й нониусный преобразователь то все многовходовые элементы И с но мерами большими 1 закрыты нулевым сигналом с инверсного ж хода триггера

11 = 1, который находится в единичном состоянии. Таким образом, если в изме рителе есть несколько свободных нониусных преобразователей, то открыт только тот многовходовый элемент И, который имеет меньший номер. Если 1 -й нониуоный преобразователь занят, то соответствующий ему многовходовый элемент И закрыт нулевым сигналом с прямого выхода соответствующего триггера. Очередной входной импульс, пройдя через. усилитель 10 и через открытый многовходовый элемент И, запускает свободный нониусный преобразователь с меньшим номером и одновременно сбрасывает соответствующий триггер в нулевое состояние. В моме т окончания преобразования при совпадении фаз эталонной и нони. усной частот какого-либо из нониусных преобразователей -2=1, 2 2, 2 N, сигналы с управляющего выхода этого преобразователя, соответствующий триггер устанавливается в единичное состоя ние.

Таким образом предлагаемый измеритель обладает высокой точностью иэмере ний е

) вычисляются Т

Г =2;

)И

E=1;

Р =2;, E =1.

По формуле (1

Т„ при j =1, Т при 1 =2, Т4 при 1 =2, Т1 при j =3, Интервалы располагаются в порядке возраста ния

Т4 51.Ч, Т 5i ТЯ

ВЫЧИсЛЯютсЯ Т

Т„= т

Т, — Т,, - ;, ТЪ Т46 Т42.

Т4 Т 4 -Т

Форм ула изобретения

1. Измеритель серии временных интервалов по авт. св. М 930213, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, управляющие выходы и нониусных преобразователей подключены к соответствующим управляющим входам входного блока.

2. Измеритель по и. 1, о т л и ч а1 ю шийся тем, что входной блок со» держит усилитель, К триггеров и Я мно7 1004954 8 говходовых элементов одовых лементов И, причем -а ного блока, вторые входы миоговходовых подключены к выходу усиливходРвходы установки нуля каждого иэ теля, а входы с третьего по (j+1) g триггеров подключены K выходу соотве 1 -ro многовходового элемента H (41) ствующего миогоиаодового элемента И, s соединены соответственно с инверсными входы установки. единицы каждого трнгге- выходами с первого по -1)-й триггера являются управляющими входами sxoa- ров. ного блока, прямые выходы триггеров Источники информации, соединены с первыми входами соответс э принятые во внимание при акспертизе вующих многовходовых элементов И, вы- 6 1. Авторское свидетельство СССР ходы которых являются выходами вход-. % 930213, кл. C Q4 F 10/04 1981.

1004954

Ъ

Фр .5Q ъ %

Составитель Л. Плетнева

Редактор H. Воловик Текред А.Ач Корректор С. Шекмар

Заказ 1891/59 Тираж 409 Подлисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4