Устройство для измерения длительности одиночного импульса

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ОДИНОЧНОГО И mУЛЬCA, содержащее два блока циркуляции, прямой выход первого из которых сое- . динен со своим первым входом, выход второго блока циркуляции подключен к входу элемента задержки и собственному первому входу, два счетчика, .два триггера, первый вход первого из которых подключен к входу устройства , отличающееся тем, что, с целью повышения точности в него введены три элемента ИЛИ, два элемента И-НЕ и инвертор, вход к:оторого соединен с входом устройства и установочными входами первого и второго счетчиков, выход инвертора подключен к вторым входам блоков циркуляции, прямой выход первого блока циркуляции соединен с первым .входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к прямому выходу первого триггера, а выход к первому входу первого элемента И-ИЕ, инверсный выход первого блока циркуляции соединен с первым входом второго элемента ИЛИ,.второй вход которого подключен к инверсному выходу первого триггера и первому входу третьего элемента ИЛИ, а выход - к второмувходу первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом второго триггера, второй вход которого подключен к выходу элемента задержки и второму входу третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом сл второго элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к выходу второго. триггера, а выход - к счетному входу второго счетчика, выход второго блока циркуляции соединен с тре-. тьим входом первого элемента И-НЕ и счетным входом первого счетчика, О) первый выход которого подключен к О) второму входу первого триггера, о ел второй выход первого счетчика соединен с третьим входом второго элемента И-НЕ и управляющими входами со блоков циркуляции.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4() G 04 F 1О 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:

К A8TOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3576274/24-.21 (22) 08.04.83 (46) 07.07,85. Вюл. Ф 25 (72) В.И.Ванюшин (53) 621.317.761(088.8) (56) 1. Цифровые электроизмерительные приборы. Под ред. В.М.Шляндина, М., "Энергия", 1972, с. 92-100, 2. Авторское свидетельство СССР

Р 251260, кл. С 04 F 10/04, 1967. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ДЛИТЕЛЬНОСТИ ОДИНОЧНОГО ИИПУЛЬСА, содержащее два блока циркуляции, прямой выход первого из которых соединен со своим первым входом, выход второго блока циркуляции подключен к входу элемента задержки и собственному первому входу, два счетчика, два триггера, первый вход первого из которых подключен к входу устройства,отличающееся тем, что, с целью повышения точности н него введены три элемента ИЛИ, два элемента И-НЕ и инвертор, вход которого соединен с входом устройства и установочными входами первого и второго счетчиков, выход инвертора подключен к вторым входам блоков циркуляции, прямой выход первого блока циркуляции соединен с первым

„„80„„11 53 A нходом первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к прямому выходу первого триггера, а выход— к первому входу первого элемента

И-НЕ, инверсный выход первого блока циркуляции соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к инверсному выходу первого триггера и первому входу третьего элемента HJIH а выход — к нторому входу первого элемента И-НЕ, ныход которого соединен с первым входом второго триггера, второй вход которого подключен к выходу элемента задержки и второму входу третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И-HE второй вход которого подключен к выходу второго, триггера, а выход — к счетному входу второго счетчика, выход второго блока циркуляции соединен с третьим входом первого элемента И-НЕ и счетным входом первого счетчика, первый выход которого подключен к второму входу первого триггера, второй выход первого счетчика соединен с третьим входом второго элемента И-НЕ и управляющими входами блоков циркуляции. а дешифратора соединены с входами индикатора Г23.

Недостатком известного устройства является низкая точность измерения, обусловленная разрешающим временем элемента совпадения и триггера.

Цель изобретения — повышение точности измерения длительности одиночного импульса.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для измерения длительности одиночного импульса, содержащее два блока циркуляции, прямой выход первого из которых соединен со своим первым входом, выход второго блока циркуляции подключен к входу элемента задержки и собственному первому входу, два счетчика, два триггера, первый вход первого из которых подключен к входу устройства, введены три элемента ИЛИ, два элемента И-HE и инвертор, вход которого соединен с входом устройства и установочными входами первого и второго счетчиков, выход инвертора подключен к вторым входам блоков циркуляции, прямой выход первого блока циркуляции соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к прямому выходу первого триггера, а выход — к первому входу первого элемента И-.НЕ, инверсный выход первого блока циркуляции соединен с первым входом второго элемента

IllIH второй вход которого подключен к инверсному выходу первого триггера и первому входу третьего элемента

ИЛИ, а выход — к второму входу первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом второго триггера, второй вход которого подключен к выходу элемента задержки и второму входу третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к выходу второго триггера, а выход— к счетному входу второго счетчика, соединен с третьим входом первого, элемента И-HE и счетным входом первого счетчика, первый выход которого подключен к второму входу первого триггера, второй выход первого счетчика соединен с третьим входом второго элемента И-НЕ и управляющими входами блоков циркуляции.

1 1166053 2

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения длительности одиночных импульсов.

Известно устройство для измерения длительности импульсов и временных интервалов, которое содержит последовательно соединенные генератор опорной частоты, ключ и счетчик к входу которого подключена линия за- 10 держки с отводами, которые через эле,мент И объединены с,входами опорного триггера, выход которого подсоединен к управляющему входу ключа 1 1 .

Недостатком устройства является низкая точность измерения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее первый замкнутый контур циркуляции, состоящий из последовательно соединенных первой схемы собирания, первого усилителя и первого элемента задержки, выход которого соединен с первым входом первой схемы собирания и первым входом первого

25 элемента 2И, второй вход первой схемы собирания подключен к шине импульса конца интервала и к входу первого триггера, второй замкнутый контур циркуляции, состоящий из последова- . тельно соединенных второй схемы собирания, второго усилителя и второго и третьего элементов задержки, причем второй элемент задержки шунтирован ключом, вход которого соединен с пер-35 вым выходом второго триггера, выход третьего элемента задержки подключен к первому входу второго элемента 2И, к второму входу первого элемента 2И, к первому входу элемента ЗИ и к пер- 40 вому входу второй схемы собирания, первый вход которой соединен с шиной импульса начала интервала, выход первого элемента 2И соединен с первым входом второго триггера и через эле- <5 мент задержки с его вторым входом, второй выход которого подключен к второму входу элемента ЗИ, третий вход которого соединен с первым выходом первого триггера, второй выход 50 выход второго блока циркуляции которого подключен к второму входу второго элемента 2И, выход которого соединен с входом первого счетчика, выходы которого подключены к первой группе входов дешифратора, вторая группа 55 входов которого соединена с выходами второго счетчика, вход которого подключен к выходу элемента ЗИ, а выходы

1066053 з

На фиг. 1 приведена функциональ ная схема устройства; на фиг. 2 временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит блоки 1 и 2 циркуляции, объединенные по входам инвертором 3, вход которого является, входом устройства, элементы ИЛИ 4 и 5, счетчик 6, триггер 7, последовательно соединенные элемент 8 задержки, 10 триггер. 9, элемент И-НЕ 10 и счетчик 11, причем первый вход элемента

ИЛИ 4 соединен с прямым выходом блока 1 циркуляции, элемент ИЛИ 12 и элемент И-НЕ 13, выход которого сое- 15 динен с первым входом триггера 9, а первый, второй и третий входы соединены с выходами соответственно элементов ИЛИ 4 и блока 2 циркуляции, выход которого соединен также с 20 .входами элемента 8 задержки и счетчика б, первый выход которого соединен с входом триггера 7, а второй выход — с управляющими входами блоков 1 и 2 циркуляции и с одним д из входов элемента И-НЕ 10, первый вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 12, второй вход которого соединен с выходом элемента 8 задержки, а первый вход — с входом элемента ИЛИ 5 и выходом триггера 7, прямой выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 4, причем первый вход элемента ИЛИ 5 соединен с инверсным выходом блока 1 циркуляции, а первыи вход триггера 7 и установочные

15 входы счетчиков 6 и 11 соединены с входом устройства.

Блоки 1 и 2 циркуляции выполняются на элементах цифровой логики типа

И-НЕ и элементах задержки, в качестве которых можно использовать, например, отрезки высокочастотного коаксиального кабеля.

Устройство работает следующим 45 образом.

Измеряемый одиночный импульс длительностью Ти через инвертор 3 поступает на входы блоков 1 и 2 циркуляции, на выходах которых образуется последовательность импульсов с периодом циркуляции Т«в блоке 1, и Т в блоке 2 (фиг. 2 а, б), причем Т.ч —

Тч„= йТ (1Тц — разница в периодах циркуляции, определяемая требуемой точностью измерения). Длительности

Т,, Т „ больше удвоенной длительHOCTH T

Последовательность импульсов с прямого выхода блока 1 поступает на вход элемента ИЛИ 4, а с инверсного выхода — на вход элемента ИЛИ 5, на другие входы которых поступают соот. ветственно логический "0" и логическа г!

1 с выхоцов триггера 7. Счетчик 6 подсчитывает число циркуляций в контуре, и в момент равенства числа циркуляций п = T« /2 d Тц, т. е, когда импульс, циркулирующий в блоке 2, выйдет за пределы возможного совпадения с импульсом, циркулирующим в блоке 1, сигнал с выхода счетчика 6 меняет состояние триггера 7 (момейт фиг. 2 и) ° Таким образом, на выходах элементов ИЛИ 4 и 5 формируются соответственно последовательности, показанные на фиг. 2 в, r.

Указанные последовательности импуль- сов поступают на входы элемента И-HE

13, на который также поступает последовательность с выхода блока 2, и на выходе элемента. И-НЕ 13 при совпадении на входах логических единиц образаются логические нули (фиг. 2 д), До момента t, число таких нулей соответствует числу временных совпадений импульсов, циркулирующих в обоих блоках 1 и 2. Указанные нули сбрасывают в положение логического

"0" на выходе триггер 9 (фиг. 2 ж), который устанавливается в исходное состояние задержанием в элементе 8 задержки импульсом (фиг. 2 е) с блока 2. Неиспользуемые из-за низкого разрешающего времени триггера 9 нули показаны на фиг. 2 д штриховыми линиями, Логические нули с триггера 9 поступают (фиг. 2 ж) на элемент

И-НЕ 10, на другие входы которого поступают логическая "1" с выхода в счетчика 6 и до момента t логическая "1" с выхода элемента ИЛИ 12 (фиг. 2 з), блокированного. логической

"1" с выхода триггера 7. Таким образом, счетчик 11 до момента t

1 фиксирует число импульсов на выходе триггера 9, что показано оплошной линией на фиг. 2 и. Это число отличается от действительного числа сов-. падений импульсов в блоках 1 и 2, которое показано штриховой линией на фиг. 2 и. Для восстановления действительного числа совпадений, начиная с момента t начинается

1 формирование числа совпадений импульс. са в блоке 2 (фиг. 2 б) с паузой в.1166053 блоке 1 (фиг. 2 а, в). Начиная с момента t (фиг. 2 и), импульсы, соответствующие паузе с инверсного выхода блока 1, проходят через элемент ИЛИ 5 (фиг. 2 r) на вход элемента И-НЕ 13, образуя..на.его выходе (фиг. 2 д) догические "0", соответствующие совпадению импульсов (фиг. 2 б) и пауз (фиг. 2 г). Указан" ные нули сбрасывают с положение логи«ческого "0" на выходе триггер 9 (фиг. 2 ж), который восстанавливается в исходное положение импульсом с выхода элемента 8 задержки (фиг.

2 е). Нерегистрируемые совпадения (показаны штриховой линией на фиг. 2д) не могут опрокинуть триггер 9 и он остается в положение логической "1" на выходе. Поскольку элемент ИЛИ 12 с момента t„ не блокирован логическои "1". с выхода триггера 7, то. на его выходе образуются импульсы (фиг. 2 з), соответствующие импульсам с выхода элемента 8 эадержки.

Совпадение логических единиц на . входах элемента И-НЕ 10 теперь возможно только, если не меняется состояние триггера 9 (фиг. 2 ж), т .е. когда не регистрируется совпадение импульса и паузы. Поскольку процесс "выхода" импульса блока 2 и импульса и паузы блока 1 совершенно идентичен (определяется временем разрешения элемента И-НЕ 13 и триггера 9), то счетчик 11 до момента достигает число, соответствующее г истинному числу совпадений импуль10 сов, равному М = Т„/аТ<.Момент определен повторением исходной ситуации (фиг. 2 а, б) и соответствует числу циркуляций n = (Т „/дТ ) + 1.

Это число подсчитывается счетчиком 6, 15 сигнал с выхода которого, поступая на управляющие входы блоков 1 и 2, прекращает циркуляцию импульсов, а также, поступая в виде логического

"0" на вход элемента И-НЕ 10, прекра20 щает изменение числа в счетчике 11.

Следующий измеряемый импульс, поступая на установочные входы счетчиков 6 и 11 и вход триггера 7, приводит устройство в исходное состояние, после чего процесс измерения повторяется.

Таким образом, значение длительности импульса определяется с точностью более высокой, чем в известном устройстве.

1166053

Ь ч ь М в а Ъ

Тираж 406

Заказ 4308/41

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, уп. Проектная, 4

Составитель Е. Данилов

Редактор Т. Кугрышева Техред Л.Мартяшова Корректор В. Бутяга

Устройство для измерения длительности одиночного импульса Устройство для измерения длительности одиночного импульса Устройство для измерения длительности одиночного импульса Устройство для измерения длительности одиночного импульса Устройство для измерения длительности одиночного импульса 

 

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