Рециркуляционный измеритель временных интервалов

 

РЕЦИРКУЛЯЦИОННЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ, содержащий два триггера, первый вход первого, из которых подключен к шине старт-импульсов , а прямой и инверсный выходы - к первым входам соответственно первого и второго элементов И, два элемента задержки и первый элемент ИЛИ, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерений в него введены два счетчика и второй и третий элементы ИЛИ-, причем выход первого элемента ИЛИ через первый элемент задержки подключен к второму входу первого элемента Инк первым входам второго элемента ИЛИ и второго триггера, выход последнего соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу перрого элемента ИЛИ и второму входу второго элемента И, выход которого через второй элемент задержки подключен к второму входу первого элемента ИЛИ,и непосредственно к входу первого счетчика, выход которого соединен с первьш входом третьего элемента Ш1И, выход которого соединен с входом второго счетчика , а второй вход - с выходом первого элемента И, третий вход второго элемента ИЛИ подключен к шине стартимпульсов , шина стоп-импульсов соединена с вторыми входами первого и второго триггеров. СП - ел 1чЭ

(l 9) (! 1) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ . РЕСПУБЛИК

4(5)) G 04 F 10/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3531484/24-21 (22) 23. 12.82 (46) 23.05.85. Бюл. Ф 19 (72) Н.P.Êàðïîâ (53) 621. 317 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 506827, кл. G 04 F 10/04, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

У 581453, кл. G 04 F 10/04, 1976. (54) (57) РЕЦИРКУЛЯЦИОННЬЙ ИЗИЕРИТЕЛЬ

ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ, содержащий два триггера, первый вход первого из которых подключен к шине старт-импульсов, а прямой и инверсный выходы — к первым входам соответственно первого и второго элементов И, два элемента задержки и первый элемент ИЛИ, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона измерений в него введены два счетчика и второй и третий элементы ИЛИ, причем выход первого элемента ИЛИ через первый элемент задержки подключен к второму входу первого элемента И и к первым входам второго элемента ИЛИ и второ- го триггера, выход последнего соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ и второму входу второго элемента И, выход которого через второй элемент задержки подключен к второму входу первого элемента ИЛИ,и непосредственно к входу первого счетчика, выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом второго счетчика, а второй вход — с выходом первого элемента И, третий вход второго элемента ИЛИ подключен к шине стартимпульсов, шина стоп-импульсов соединена с вторыми входами первого и второго триггеров.

1 11575

Изобретение относится к радиоизмерительной технике, в частности к устройствам для дискретного измерения временных интервалов.

Известен измеритель временных интервалов, позволяющий получать цифровой код, пропорциональный длительности входного интервала, содержащий формирователи старт- и стоп-импульеов, четыре линии задержки, семь элементов И, три триггера и элемент ИЛИ P).

К недостаткам этого устройства относится малый диапазон входных измеряемых интервалов времени, что существенно ограничивает область его применения. Для увеличения диапазона измеряемых интервалов в этом устройстве необходимо использовать линию задержки с большим временем задержки 0 (больше длительности максимально возможного измеряемого интервала), что приводит к ухудшению ряда метрологических характеристик измерителя, таких как точность и время измерения.

Наиболее близким по технической . сущности к изобретению является устройство для дискретного измерения временных интервалов, содержащее фор"З0 мирователи старт- и стоп-импульсов, выходы которых. через соответствующие линии задержки подключены к входу формирователя и к входам двух элементов И соответственно, триггеры управления и срыва рециркуляции, выход последнего из которых соединен с входом одного из элементов И, выход которого подключен к входу элемента ИЛИ, выход когорого является выхо.

40 дом устройства и соединен с входом формирователя стоп-импульсов Pj .

Однако известное устройство имеет ограниченную область применения вследствие узкого диапазона измеряемых ф5 временных интервалов, обусловленного технической трудностью создания элементов задержки большой электрическойдлины.

Цель изобретения — расширение диа- . пазона измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее два триггера, первый зход первого из которых подключен к шине старт-импуль- И сов, а прямой и инверсный выходык первым .входам соответственно первого и второго элементов И, два элемента

20 2 з адержки. и первый элемент ИЛИ, введены два счетчика и второй,и третий элементы ИЛИ, причем выход первого элемента ИЛИ через первый элемент задержки подключен к второму входу первого элемента И и к первым входам второго элемента ИЛИ и второго триггера, выход последнего соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ и второму входу второго элемента И, выход которого через второй элемент задержки подключен к второму входу первого элемента ИЛИ и непосредственно к входу первого счетчика, выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом второго счетчика, а второй вход — с выходом первого элемента И, третий вход второго элемента ИЛИ подключен к шине старт-импульсов, шина стоп-импульсов соединена с вторыми входами первого и второго триггеров.

Сущность изобретения заключается в измерении временного интервала, ограниченного импульсными сигналами

"Старт" и "Стоп", путем использования эффекта "ударного" формирования электрической шкалы измерения как основной с ценой деления Т, так и вспомогательной шкалы с ценой деления ЬТ. Импульсный сигнал

"Старт", соответствующий началу измеряемого интервала, подвергают процессу циркуляции по замкнутому кон- туру с периодом обращения Т и считают количество целых периодов циркуляции импульса Старт" до окончания измеряемого интервала, т.е. до прихода импульса "Стоп".

Это является как бы первым этапом измерения, т.е. сравнивается измеряемый интервал с измерительной шкалой, у которой цена одного деления

Вторым этапом измерения является измерение длительности между предпоследним импульсом обращения в замкнутом контуре и импульсом "Стоп".

На этом этапе формируется измеритель— ная шкала с ценой одного деления где ЬТ Т

Предлагаемая организация измерительного процесса позволяет расширить диапазон измеряемых временных интервалов, -.àê как в предлагаемом устрой.стве нет элементов, ограничивающих диапазон входных интервалов, а в и:

0 @ этого импульса по замкнутому контуру (злементы 4, 5, 8) происходит анало-; гично (фиг. 2Q .

Период циркуляции импульсов в контуре с периодом Т<, равен сумме задержек, создаваемых элементами 4, 5 и

8. В каждом цикле обращения импульс

"Старт" через открытый элемент И 6 и элемент ИЛИ 3 поступает на вход счетчика 11.

Импульсом "Стоп", свидетельствующим об окончании измеряемого интервала - (фиг.2,a) устанавливается в исходное состояние триггер 2 (фиг.289

Ъ)9 выходными напряжениями которого блокируется элемент И 6 и открывается элемент И 7.

Ф

Таким образом, в момент появления

II 1 ° на входе измерителя импульса Стоп в счетчике 11 будет код

И CAt о

3 115752 вестном устройстве этот диапазон о раничен реальной длиной кабельного элемента задержки. Использование для формирования шага квантования элемента задержки с малым временем задержки позволяет существенно повысить точность измерения по сравнению с известным устройством, в котором шаг квантования формируется с помощью элементов задержки с большим 10 временем задержки.

При этом для формирования основ- . ной и вспомогательной шкал используется только один рециркулятор.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие работу уетройства.

Рециркуляционный измеритель временных интервалов содержит триггеры

1 и 2, элементы ИЛИ 3-5, элементы И 6 и 7, элементы 8 и 9 задержки, счетчики 10 и 11 °

Нина старт подключена к первому входу триггера 2 и одному из входов элемента 4, другие входы которого соединены с выходом триггера 1 и выходом элемента 8 и входом триггера .1, другой вход которого подключен к шине стоп и одному входу триггера 2, прямой и инверсный выходы которого соединены с входами соответственно элементов И 6 и 7, другой вход элемента И 7 соединен с выходом элемента ИЛИ 4 и входом элемента ИЛИ 5, 35 выход которого соединен с входом элемента 8 выход элемента И 7 соединен непосредственно с входом счетчика 10 и через элемент 9 с входом элемента ИЛИ 5 выходы элементов И 6

40 и счетчика 10 через элемент 3 подключены к входу счетчика 11.

Устройство работает следующим образом.

Импульс "Старт", соответствующий 45 началу измеряемого интервала (фиг.2,a), поступает на вход элемента ИЛИ 4 и первый вход триггера 2.

Последний устанавливается в такое состояние, при котором блокируется SO элемент И 7 (сигнал с инверсного выхода триггера 2 (фиг.2,a) и открывается элемент И 6 (сигнал с прямого выхода триггера 2 (фиг.2,B). С выхода элемента ИЛИ 4 импульс "Старт" через М элемент ИЛИ 5 и элемент 8 задержки поступает на второй вход элемента ИЛИ 4. Далее процесс циркуляции

Импульс 1Стоп устанавливает триггер 1 в единичное состояние ° В исходное состояние триггер 1 устанавливается (И +1)-м импульсом "Старт", не совпадающим во времени с измеряемым интервалом. На выходе триггера 1 формируется импульсный сигнал (фиг.2,6), длительность которого равна -" = T - Г, где, — дробная часть отношения „/T . Учет этой части происходит следующим образом. С выхода триггера 1 импульсный сигнал дли тельностью . через элемент ИЛИ 4 поступает на первый вход элемен та ИЛИ 5 непосредственно (фиг.2,6)9 а на второй вход элемента ИЛИ 5— через открытый элемент И 7 и элемент

9 задержки (фиг. 2, а) .

Элемент 9 задержки обеспечивает задержку сигналов во времени на величину ьТ . На выходе элемента ИЛИ 5 формируется импульсный сигнал (фиг.2,я.), длительность которого (+ ьТ ) . Этот импульс через элемент 8 задержки поступает на вход элемента ИЛИ 4. Далее процесс циркуляции в контуре из элементов 4, 7, 9, 5 и 8 происходит до тех пор, пока импульс обращения не расширится до величины 1 . Количество циклов обращения hl подсчитывается счетчиком

10 ф и - — .

1. аТ

Конечный результат измерения 4 ваписывается в виде

1157520 ."„7 ьС 1 где

10 г

Составитель П. Плетнева

Редактор Н.Лазаренко ТехредИ.Гергель Корректор В.Бутяга

Заказ 3368/46 Тираж 406 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4

-hlqN - 1 ьТ

В целях сохранения однородности шкалы отсчета величину шага квантова. ния АТ выбирают из условия выполнеS ния равенства

То

g f г ) где (» - емкость счетчика 10.

Такая органиэация измерительного процесса позволяет существенно расширить диапазон измерения. Теоретически диапазон измерения в предлагаемом устройстве может быть сколь угодно велик. Но на практике он ограничивается нижней границей ь " — разрешающая способность

Р используемой элементной базы и верхней границей

М 8(аТ, где Ю— нестабильность. периода "о .

Рециркуляционный измеритель временных интервалов Рециркуляционный измеритель временных интервалов Рециркуляционный измеритель временных интервалов Рециркуляционный измеритель временных интервалов 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике

Изобретение относится к электрорадиоизмерительной технике и может быть использовано при построении цифровых измерителей отношений временных интервалов

Изобретение относится к дальнометрии и может быть использовано в различной аппаратуре, требующей измерения интервалов времени в широком диапазоне между двумя апериодическими импульсами, например, в эхолокации, в диагностических приборах для технологических процессов в атомной промышленности /1/

Изобретение относится к горной технике и предназначено для оценки напряженно-деформированного состояния горных пород и диагностики массива

Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и может использоваться для измерения с требуемой точностью временных интервалов, поступающих с высокой интенсивностью

Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и может использоваться для измерения с высокой точностью и высоким быстродействием временных интервалов между импульсами, поступающими с высокой интенсивностью

Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и может использоваться для массового измерения с высокой точностью неповторяющихся временных интервалов между импульсами

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности, к преобразованию временных интервалов и может быть использовано в автоматике, медтехнике, вычислительной технике и телеметрических системах

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приборах для цифрового измерения длительности коротких импульсов
Наверх