Устройство для измерения повторяющихся интервалов времени

 

УСТРОЙСТВО ДНЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОВТОРЯЮЩИХСЯ ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ, содержащее первый и второй формирователи , входы которых соединены соответственно с шинами старт-и стоп-импульса, выходы формирователей подключены соответственно к первому и второму входам временного селектора, третий вход которого соединен с выходом генератора счетных импульсов, первый счетчик, выходы разрядов которого являются выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности измерения, в него введены второй, третий, четвертый ипятый счетчики, семь элементов И и элемент ШШ-НЕ, причем .вход второго счетчика соединен с 9выходом второго формирователя. а первый, второй, третий и четвертый выходы второго -счетчика подключены кпервым входам соответственно первого, второго, третьего и 1етвертогЬ элементов И, вторые входы первого, второго и третьего элементов И объединены и соединены с выходом временного селектора, а второй вход четвертого элемента И - с ВЫХОДОМгенератора счетных импульсов, выходы первого, второго и третьего элементов И подключены к суммирукивдм входам соответственно третьего, четвертого и пятого счетчиков, вычитающие входы которых объединены и соединены с входом сл первого счетчика и выходом четвертого элемента И, третий вход которогоподключен к выходу элемента ИЛИ-НЕ, первый, второй и третий входыкоторого соединены с выходами соотйетственно пятого, шестого и седьмого элементов И, первые входы пятого и седьмогоэлементов И объединены 9 и подключены к выходу нуля третьего ч| счетчика, вторые входы шестого и ел седьмого элементов И объединены ч ел . и соединены с выходом нуля пятого счетчика, второй вход пятого элемента И и первый вход шестого элемента И объединены и подключены к выходу Hyjfk четвертого счетчика.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) О I) 5i1 G 04 Р 10/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTGPCROMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЭОЬРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3555774/24-21 (22) 18.02.83 (46) 15.07.85. Бюл. Ф 26. (72) В.Л. Семенов (53) 621. 317 (088. 8) (56) 1. Валншов P.À., Сретенский В.Н.

Радиотехнические измерения. М., "Сов. радио", 1970, с. 587.

2. Атамалян Э.Г. и др. Методы и средства измерения электрических ве-> личин. М., "Высшая школа", 1974, с. 140-141. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ПОВТОРЯЮЩИХСЯ ИНТЕРВАЛОВ ВРЕИЕНИ, содержащее первый и второй формирователи, входы которьм соединены соответственно с шинами старт-и стоп-импульса, выходы формирователей подключены соответственно к первому и второму входам временного селектора, третий вход которого соединен с вьмодом генератора счетных импульсов, первый счетчик, выходы разрядов которого являются выходом устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью новышения достоверности измерения, в него введены второй, третий, четвертый и. пятый счетчики, семь элементов И и элемент ИЛИ-НЕ, причем вход второго счетчика соединен с выходом второго формирователя, а первый, второй, третий и четвертый выходы второго счетчика подключены к первым входам соответственно первого, второго, третьего и четвертого элементов И, вторые входы первого, второго и третьего элементов И объединены и соединены с выходом временного селектора, а второй вход четвертого элемента

И вЂ” с выходом генератора счетных импульсов, выходы первого, второго и третьего элементов И подключены к суммирующим входам соответственно третьего . четвертого и пятого счетчиков, вычитающие входы которых объединены и соединены с входом первого счетчика и выходом четвертого элемента И, третий вход которого . подключен к выходу элемента ИЛИ-НЕ, первый, второй и третий входы которого соединены с выходами соответственно пятого, шестого и седьмого элементов И, первые входы пятого и седьмого элементов И объединены и подключены к выходу нуля третьего счетчика, вторые входы шестого и седьмого элементов И объединены ,и соединены с выходом нуля пятого

Ф > . счетчика, второй вход пятого элемента И и первый вход шестого элемента И объединены и подключены к выходу нуги четвертого счетчика.

1 :,1

Изобретение относйтя к импульсной технике и может быть использовано для измерения повторяющихся временных интервалов и для построения фаэометров, частотомеров и т.д.

Известны устройства, реализующие метод последовательного счета, заключающийся в представлении измеряемого интервала времени в виде последовательности некоторого числа импульсов, следующих друг за другом через эталонные промежутки времени (11 .

Однако данное устройство характеризуется недостаточйой точностью и змер ения .

Наиболее близким к изобретению по технической, сущности является устройство для измерения временных интервалов, содержащее первый и второй формирователи, входы которых подключены к ашнам соответственно старт- и стоп-импульса, временной селектор, первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно первого М второго формирователей, третий вход временного селектора подключен к выходу генератора счетных импульсов, а выход временного селектора соединен со входом счетчика f2J .

Недостаток известного устройства — малан вероятность определения . истинного значения временного интервала. .Определение истинного значения интервала времени с вероятностью

0,9 считается удовлетворительным, а повышение вероятности желаемой целью при конструировании измерителей временных интервалов.

Целью изобретения является повышение достоверности измерения вре— мени.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения повторяющихся интервалов времени, содержащее первый и второй формирователи, входы которых соединены соответственно с шинами старт- и стоп-импульса, выходы формирователей подключены соответственно к первому и второму входам

-временного селектора, третий вход которого соединен с выходом генератора счетных импульсов, первый

167575

5

1О

f5

35 счетчик, выходы разрядов которого являются выходом устройства, вве- дены второй, третий, четвертый и пятый счетчики, семь элементов И и элемент ИЛИ-НЕ, причем вход второго счетчика соединен с выходом второго формирователя, а первый, второй, третий и четвертый выходы второго счетчика подключены к первым входам соответственно первого, второго, третьего и четвертого элементов И, вторые входы первого, второго и третьего элементов И объединены и соединены с выходом временного селектора., а второй вход четвертого элемента И - с выходом генератора счетных импульсов, выходы первого, второго и третьего элементов И подключены к суммирующим входам соответственно третьего, четвертого и пятого счетчиков, вычитающие входы которых объединены и соединены со входом первого счетчика и выходом четвертого элемента И, третий вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ-НЕ, первый, второй и третий входы которого. соединены с выходами соответственно пятого, шестого и седьмого элементов И, первые входы пятого и седьмого элементов И объединены и подключены к выходу нуля третьего счетчика, вторые входы шестого и седьмого элементов И объединены и соединены с выходом нуля пятого счетчика, второй вход пятого элемента И и первьй вход шестого элемента И объединены и подключены к выходу нуля четвертого счетчика.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройства содержит формирователи 1 и 2, временной селектор

3, генератор ч счетных импульсов, первый 5 и второй 6 счетчики, третий 7, четвертый 8 и пятый 9. счетчики, первый 10, второй 11, третий 12; четвертый 13, пятый 14, шестой 15 и седьмой 16 элементы И и элемент ИЛИ-НЕ 17, причем выходы разрядов счетчика 5 являются выходом устройства, входы формирователей 1 и 2 соединены с шинами соответственно старт- и стоп-импульса, выходы формирователей 1 и 2 подключены к соответственно первому и второму входам временного селектора 3, третий вход которого

3 соединен с выходом генератора 4 счетных импульсов и втором входом элемента И 13, вход счетчика 6 подключен к выходу формирователя 2, первый, второй, третий и четвертый выходы счетчика 6 соединены с первыми входами соответственно элемен-. тов И 10-13, вторые входы элементов

И !0-12 объединены и подключены к выходу временного селектора 3, выходы элементов И 10-12 соединены с суммирующими входами соответственно счетчиков 7-9, вычитающие входы которых объединены и подключены ко входу счетчика 5 и выходу элемента И 13, третий вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НБ

17, входы которого подключены к выходам элементов И 14-16, первые входы элементов И 14 и 16 объединены и соединены с выходом .нуля счетчика 7, вторые входы элементов И

15 и 16 объединены и подключены к выходу нуля счетчика 9, второй вход элемента И 14 и первый вход элемента И 15 объединены и соединены с выходом нуля счетчика 8.

Устройство работает следующим образом.

По приходу старт-импульса формирователь 1 формирует импульс, открывающий временной селектор 3, и счетные импульсы с генератора

4 через временной. селектор 3 и открытый высоким потенциалом с первого выхода счетчика 6 элемент 10 поступают на суммирующий вход счетчика 7.

Пришедший затем стоп-импульс формирует на выходе формирователя 2 сигнал, закрывающий временной селектор и переводящий счетчик 6 в положение, при которои теперь на его втором выходе существует высокий потенциал, открывающий элемент

11, а элемент 10 — закрывается. В счетчике 7 оказывается записанным код, соответствующий первому измеряемому временому интервалу между первыми старт- и стоп-импульсами с некоторой вероятностью Р„, По приходу второго старт-импульса цикл повторяется только теперь счетные импульсы проходят через открытый элемент 11 на счетчик 8, где к приходу второго стоп-импульса записан код временного интервала с вероятностью Р2.

167575 4

Код временного интервала между третьим старт- и стоп-импульсами с вероятностью Г записан в счетчик 9, и третий стоп-импульс, сосчитанный счетчиком 6, открывает элемент 13. Счетные импульсы через элемент 13 начинают поступать на вычитающие входы счетчиков 7-9 и на счетный вход счетчика 5. Со1О держимое счетчиков 7-9 уменьшается и синхронно увеличивается содержимое счетчика 5.

Когда содержимое любых двух из трех счетчиков 7-9 достигает нуля, на выходах нуля. этих двух счетчиков возникает высокий потенциал, срабатывает соответствующий один из трех элементов И 14-16, низкий потенциал с элемента ИЛИ-HE .17 перекрывает

20 элемента И 13 и счет прекращается— в счетчике 5 сформирован код измеряемого временного интервала, соответствующий его истинному значению с вероятностью Р, Вероятность такого события определяется так.

Положим Р,-Р =Р =Р

Отсюда, вероятность того, что в одном из счетчиков записи результат больше или меньше истинного, равен -Р 7

Тогда: вероятность события, что в.все три счетчика 7-9 записывается коли-.. чество импульсов соответствующих

I истинному значению измеряемых интер.— валов, равна

1 2 3 Р Э

40 вероятность события, что, напри-. мер, в два из трех счетчиков 7-9 записывается количество импульсов, соответствующих истинному значению длительности измеряемых интервалов, а в один из счетчиков 7-9 - количество импульсов, соответствующих длительности ложного интервала времени, равна о 2 1-Р, 50 вероятность события, что в один счетчик 7 записывается информация об истинном интервале времени, в другой счетчик 8 — информация о лож55 ном интервале времени, большем истинного, а в третий счетчик 9 — информация о ложном интервале времени, меньшем истинного, равна

1167575

Составитель E.Äàÿèëîâ

Редактор С.Тимохина Техред А.Кикемезей Корректор N.Ðîçìàí

Тираж 406 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4435/46 филиал НПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Р1И Р 1-Р

Попная вероятность события Р„ определяется

И-Pl (1-Р

P„P 6Р ieP -P 46Р,р Ф6Р ) .

Так, например, при вероятности однократного измерения P 0,9, вероятность измерения предложенным уст ройством составляет P = 0,9855.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным позвоЛяет повысить вероятность определения повторяющегося времен-о ного интервала с допустимой точностью,