Измеритель временных интервалов

 

ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕрBAjIOB , содержащий входной блок, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом генератора сдвинутых импульсов, а второй вход подключен к выходу первого триггера, единичный вход которого соединен с шиной Пуск к с нулевым t входом второго триггера, единичный вход которого соединен с шиной Стоп, а прямой выход - с первым входомвторого элемента И, выхйд ко, торого подключен к нулевому входу первого триггера, генератор опорной частоты, выход-которого подключен к первым входам третьего и четвертогоэлементов И, выходы кото1млх соединены соответственно со счетными входами первого и второго счетчиков, кодовые выходы которых с информационными входами коммутатора, ззхо ды сброса первого и второго счетчиков соединены соответственно с выхо- . Дами пятого и шестого элементов И, первый выход генератора сдвинутых импульсов подключен к первому входу .седьмого элмента И, первый вход ;восьмого элемента И подключен к второму выходу генераторасдвинутых импульсов, третий выход которого подключен к первым, входам пятого и шестого элементов И, прямой вйход третьего триггера соединен с вторыми входами четвертого и пятого элементов И, инверсный выход третьего триггера соединен с вторыми входами третьего и шестого элементов И, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей устройства, в него введены четвертый и ПИТЫЙ триггеры, элемент задержки ,и элемент ИЛИ, первый вход которого ;соединен с первым выходом генератоРа Сдвинутых импульсов к с вторым входом второго элемента И, третий (Л вход которого подключен к инверсному выходу.третьего триггера к упс равляющему входу ко1УВ4утатора, а выход через элемент задержки соединен с BTOpfcw входом элемента ИЛИ я с нулевым входом четвертого триггера к непосредственно - с нулевьм ;Входом пятого триггбра, единичный которого подключен к выходу |Седьйого элемента И, второй вход ко .торого соединен с инверсным выходом второго триггера, выход элемента ИЛИ подключен к счетному входу третье го триггера, третий выход генератора сдвинутых импульсов подключен к О1 единичному вход четвертого триггера , прямой выход которого подключен к вторетлу входу восьмого элемента И, Выход которого соединен с управляющим бходсм регистратора, информационный вход которого подключен к выходу коммутатора, прямой выход пято.го тригг ара соединен с третьими входами Третьего и четвертого элементов и.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Эж G 04 10 04 е

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР, ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3399519/18-21 .(22) 24. 02. 82 . (46) 30.06.83.Вюл. Р 24 (72) В.A.,Цобрыдень, Г. M Чекалин и М.Н.Горбачев (71) Харьковский инженерно-строительный институт и Харьковский государст" венный университет им.A.М.ГорькогО (53) 681 325.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетелЬство СССР

М 428381, кл.G 04 F 10/04, 1972.

2. Авторское .свидетельство СССР

Р 555375, кл.О 04 F 10/04, 1977.

L54)(57) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ, содержащий входной блок, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом генератора сдвинутых импульсов, а второй вход подключен к выходу первого триггера, единичный вход которого соединен с шиной "Пуск" и с нулевым входом второго триггера, единичный вход которого соединен с шиной

"Стоп", а пряМОй выход — с первыМ входом второго элемента И, выход ко . торого подключен к нулевому входу первого триггера, генератор опорной частоты, выход которого подключен к первым входам третьего и четвертого. элементов И, выходы которых соединены соответственно со счетными входа ми первого и второго счетчиков, кодовые выходы которых соецинены с информационными входами коммутатора, вхо" ды сброса первого и второго счетчиков соединены соответственно с выхо- . дами пятого и шестого элементов И, первый выход генератора сдвинутых импульсов подключен к первому входу седьмого элмента И, первый вход восьмого элемента Й подключен к вто„„Я0„„10261 15 рому выходу генератора сдвинутых импульсов, третий выход которого подключен к первым: входам пятого и шестого элементов И, прямой выход третьего триггера соединен с вторыми входами четвертого и пятого элементов И, инверсный выход третьего триггера соединен с вторыми входами третьего и шестого элементов И, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных воэможностей устройства,в него введены четвертый и пятый триггеры, элемент задержки ,и элемент ИЛИ, первый вход которого ,;соединен с первым выходом генерато ра сдвинутых импульсов и с вторым входом второгО элемента И, третий вход которого подключен к инверсному выходу третьего триггера и управляющему входу коммутатора, а С® выход через элемент задержки соединен с вторьм входом элемента ИЛИ Я и с нулевым входом четвертого триггера и непосредственно - с нулевьм входом пятого триггера, единичный

1вход которого подключен к выходу седьмого элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом фф второго триггера, выход элемента

ИЛИ подхлючен к счетному входу треть

ro триггера, третий выход генерато- Weel ра сдвинутых импульсов подключен к единичному входу четвертого триггера, прямой выход которого подключен к втэрому входу восьмого элемента И, выход которого соединен с управляющим входом регистратора, информационный вход которого подключен к вы- Ф ходу коммутатора, прямой выход пятого триггера соединен с третьими sxoдами третьего и четвертого элементов И.

1,026115

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении и регистрации, последовательности временных интервалов в условиях, когда конец одного ин тервала является началом следующего.

Известен измеритель временных интервалов, содержащий входное устройство, выход которого соединен с входом первого элемента И, выход которого соединен с входом ждущего генератора сдвинутых импульсов, а второй вход подключен к первому триггеру, два входа которого соединены соответственно с шиной "Пуск" и выходом второго элемента И, второй вход, 15 которого подключен к выходу второго триггера, входы которого подключены к шинам "Пуск" и "Стоп", и генератор| опорной частоты (11.

Недостатком устройства является 20 сравнительно узкий диапазон измеряемых временных интервалов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является измеритель временных интервалов, содержащий входной блок, выход которого соединен с первым входом -первого элемента И, выход которого соединен с входом. генератора сдвинутых .импульсов, а второй вход подключен к выходу первого триггера, два входа которбго30 соединены соответственно с шиной

"Пуск" и выходом второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу второго триггера, входы которого .подключены соответственно к шинам 35

"Пуск" и "Стоп", генератор опорной частоты, подключенный выходом к первым входам третьего и четвертого элементов И, выходы которых соединены соответственно со счетными входами пер" 0 вого и второго счетчиков, кодовые выходы которых соединены с информационными входами коммутатора, шины

"Сброс" первого и второго счетчиков соединены с выходами соответственно пятого и шестого элементов И, первые входы которых подключены к третьему выходу генератора сдвинутых импульсов, а вторые входы объединены с вто. рыми входами четвертого и третьего элементов И и соединены с выходами 50 третьего триггера 21.

Недостатками этого устройства являются сложность схемы, а также то, что первый результат измерения, по" ступающий на регистратор, является .55 случайным, произвольным, зависящим от. момента пуска устройства, что в ряде случаев - особенно IlpH автоматической обработке информатики - крайне нежелательно, в частности при 60 статистической обработке результатов измерений, кроме того, число. интервалов измеренных между моментами поступи Ь ления импульсов на шины Пуск и

"Стоп", произвольно - это является серьезным недостатком в случае, Kol да исследуется периодический.(или квазипериодический ) сигнал, один раз изменяющий знак в течение перно да (например, искаженная синусоида или меандр произвольной скважности), и наконец, устройство не обеспечивает установки всех узлов в исходное состоянИе по окончании измерений, что

, снижает производительность устройства, и достоверность результатов измерений.

Цель изобретения повиаение на« дежности и расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в измеритель временных интервалов, содержащий входной блок, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом генератора сдвинутых импульсов, а второй вход подключен к выходу первого триггера, единичный вход которого соединен с шиной "Пуск" и с нулевым входом второго триггера, единичный вход которого соединен с шиной "Стоп", а прямой выход — с первым входом второго элемента И, выход которого подключен к нулевому входу первого триггера, генератор опорной частоты, выход которого подключен к первым входам третьего и четвертого элементов И, выходы которых соединены соответственно со счетными входами первого и второго счетчиков, кодовые выходы которых соединены с инфор- мационными входами коммутатора, входы сброса первого и второго счетчиков соединены соответственно с выходами; пятого и шестого элементов и, первый выход генератора сдвинутых импульсов подключен к первому входу седьмого элемента И, первый вход восьмого элемента И подключен к второму входу генератора сдвинутых импуль-, сов, третий выход которого подключен к первым входам пятого и шестого элементов И, прямой выход третьего . триггера соединен с вторыми входами четвертого и пятого элементов И, инверсный выход третьего триггера соединен с вторыми входами третьего и шестого элементов и, введены четвертый и пятый триггеры, элемент задерж ми и элемент ИЛИ, первый. вход" которого соединен с первым выходом генератора сдвинутых импульсов и с вторым входом второго элемента И, третий вход которого подключен к инверсному выходу третьего триггера и к управляющему входу коммутатора, а выход через элемент задержки соединен с вторым входом элемента ИЛИ и с нулевым входом четвертого триггера и непосредственно - с нулевым входом пятого триггера, единичный вход которого подключен к выходу седьмого элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выхо102611 5 дом второго триггера, выход элемента ИЛИ подключен к счетному входу

)третьего триггера, третий выход генератора сдвинутых импульсов подключен к единичному входу четвертого триггера, прямой выход которого подключен к второму входу восьмого элемента И, выход которого соединен с управляющим входом регистратора, информационный вход которого подключен к выходу коммутатора, прямой вы- 1О ход пятого триггера соединен с третьими входами третьего и четвертого элементов И., Иа фиг.1 показана блок-схема устрой-. ства, на фиг.2 и 3 - временные диаг- )5 раммы, иллюстрирующие его работу.

На фиг. 2 обозначено: а — сигнал на входе устройства; б — сигнал на шине "Пуск"; s — сигнал на шине

"Стоп", r - -сигнал на выходе триг- -2О гера 10; д — сигнал на выходе триггера 11) е — сигнал на выходе триггера 12; ж - сигнал на выходе триг-. гера,13; з — сигнал на выходе триггера 14; и.- код счетчика 15; к - код25 счетчика 16.

На фиг. 3 обозначенО: л - сигнал на первом выходе генератора 21 сдвинутых импульсов, м - сигнал на втором выходе генератора 21; н " сигнал на третьем выходе генератора 22,", о - сигнал на выходе триггера 12; пкод счетчика.15; р - код счетчика

16; с - сигнал на выходе триггера 13.

Диаграммй на фиг.2 иллюстрируют .работу основных узлов устройства, N принцип обработки произвольного, а также последнего входных импульсов устройства поясняют диаграммы на фиг.3, где сд - время задержки импульса элементом 20. Длительности 4р всех интервалов времени показаны на диаграммах условно — в масштабе, обеспечивающем наглядность процессов.

Устройство содержит входной блок 1, элементы И. 2-9, триггеры 10-14, 4 счетчики 15 и 16, коммутатор 17, элемент ИЛИ 18, регистратор 19 и элемент 20 задержки, генератор 21 сдвинутых импульсов и генератор 22 опорной частоты.

Входной блок 1 усиливает и формирует импульсы, поступающие íà его вход. Генератор 21 выполнен ждущимимпульс на его первом выходе появляется одновремеино с поступлени4 55 импульса на вход, а импульсы на вто. ром и третьем выходах формируются последовательно во времени с задержками, обеспечивающими окончание переходных процессов в схеме, описанных 60 ниже.. Генератор 22 генерирует квантующие импульсы - короткие импульсывысокой стабильной частоты. Счетчики 15 и 16 представляют собой обычные двоичные, накапливающие счетчики. . 5

Коммутатор 17 имеет два состоя.ниярв одном он соединяет с информаци.онным входом регистратора 19 кодовый

1выход счетчика 15, в другом кодовый выход счетчика 16, состояние опреде" ляется сигналом на его управляющем входе, т.е. состоянием .триггера 12, а именно: когда триггер 12 находит-, ся в нулевом состоянии, вход регистратора 19 подключен к выходу счетчика 16. Элемент ИЛИ 18 — импульсный.

Регистратор 19 по команде, подаваемой импульсом на его управляющий вход, фиксирует кодовую комбинацию, поступающую на его информационный вход.

Устройство работает следующим образом.

Импульсы, временные интервалы между которыми измеряются, поступают на входной блок 1, измерения проводятся в течение времени между моментами поступления импульсов на входы

"Пуск" и "Стоп".

В исходном состоянии счетчики

15 н 16 и триггеры 10, 12, 13 и 14 установлены в нуль (состояние триггера 11 — произвольное), генератор 22 генерирует квантующие импульсы, которые не проходят при этом на входы счетчиков 15 и 16, поскольку элементы И 4 и 5 закрыты по третьему входу, .входные импульсы устройства не проходят через элемент И 2, генератор 21 находится в ждущем режиме (импульсы на выходах отсутствуют ), коммутатор 17 соединяет с информационным входом регистратора- 19 кодовый выход счетчика 16.

Импульс, поступающий на шину

"Пуск", устанавливает триггер 10 в единичное состояние, а триггер 11 в нулевое, после чего очередной входной импульс устройства, усиленный и сформированный входньм блоком 1, проходит через открытый теперь элемент И 2 на вход генератора 21. При этом элемент И 3 закрыт, а элемент ,И 8 открыт, т.е. Импульс с первого ,выхода, генератора 21 устанавливает ! триггеры 12 и .13 в единичное состоя ние, в результате чего открытыми

,оказываются элементы И 5 и б, т.е.

1импульсы с выхода генератора 22 на чинают поступать на счетный вход счетчика 16, а коммутатор 17 переключает информационный вход регистратора 19 на кодовый выход счетчика 15.

Импульс с второго выхода генератора

21 не проходит через закрытый элемент И 9, а импульс с третьего его выхода устанавливаеъ" триггер 14 в единицу и, проходя через элемент И б, поступает на вход "Сброс" счетчика 15.

Второй входной импульс, свидетельствующий об окончании первого измеряемого интервала 2 и начале второи

ro интервала а, опрокидывает, анаФ

1026115 логично описанному, триггер 12, т.е. теперь открытыми оказываются элементы И 4 и 7 — с этого момента кван. тующие импульсы с выхода генератора

22 начинают поступать на счетный вход счетчика 15, коммутатор 17 переключает вход регистратора 19 на выход счетчика 16. Импульс с второго выхо да генератора 21, проходя через откры тый теперь элемент И 9, поступает на управляющий вход регистратора 19, 10 который фиксирует при этом содержимое счетчика 16, т.е. величину импульс с третьего выхода генератора 21, проходя через открытый эле-. мент Й 7, устанавливает счетчик 16 15 в нуль.

Третий и все последующие импульсы, поступающие на вход устройства, обрабатываются аналогично — каждый из них переключает выход генератора 22 на вход другого из счетчиков

15 и 16, а вход регистратора — на выход отключенного счетчика, после чего импульс с второго выхода генератора 21 передает содержимое отклюл 25 ченногo счетчика (величину g ) в регистратор 19, а импульс с третьего выхода устанавливает этот счетчик в нуль, на другом счетчике формируется в это время величина <, с приходом очередного входного ймп уль са счетчики 15 и 16 как бы меняются местами.

Пусть теперь поступает импульс на шину "Стоп" > устанавливая триггер 11 в единичное состояние. При этом эле- 35 мент И 3 откроется, а элемент И 8 закроется.

Если очередной входной импульс окажется нечетным, т.е.число измеренных интервалов — четным (следователь- 4р

Но число отрицательных и положительФ ных измеренных полупериодов.исследуемого сигнала одинаковс, признаком чего является нулевое состояние триггера 12 в момент поступления входного импульса, этот импульс(уже с первого выхода генератора 21) проходит через открытый при этом элемент И 3, устанавливая в исходное (нулевое) состояние триггеры 10 и 13 и в единичное состояние — триггер 1 2. При этом элементы И 4 и 5 оказываются закрытыми и импульсы с выхода генератора 22 через них не проходят, в счетчике 15 сформировалась при этом величина.9 я (И вЂ” четное ), а счетчик 16 установ лен в нуль. Импульсы с второго и третьего выходов генератора 21 передают величину „ в регистратор 19 и устанавливают счетчик 15 в нуль, после чего импульс с выхода элемента И 3, задержанный элементом 20, устанавливает в исходное, нулевое состояние триггеры 12 и 14.

Если же очередной, после поступления импульса по шине "Стоп" входI ной импульс является четным, он обрабатывается, как и предыдущие .(элемент И 3 при этом закрыт), и только следующий входной импульс приведет к выполнению заключительных действий, описаннйх выше, в результате чего схема оказывается в исходном состоянии, а в регистратор 19 передано одинаковое количество четных и нечетных измеренных интервалов времени.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным обеспечивает повышение надежности за счет отсутствия первого случайного результата измерений и расширение функциональных возможностей за счет автоматической подготовки устройства к началу следующего .измерения.

1026115

102б115 вИИИПИ Заказ 4556/39 Тираж 411 Подлнсное

Филиал ППП патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4