Устройство для измерения одиночных временных интервалов

 

1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОДИНОЧНЫХ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ, содержащее управляющий триггер, входы которого подключены к шинам старти стоп-импульсов, выход соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов стабильной частоты, и счетчик импульсов, отличающееся тем, что, с целью повьпсения точности при дистанционных измерениях, в иего введены низкочастотный генератор, второй и третий элементы И, элемент ИЛИ, пересчетный блок, триггер переполнения и блок управления, причем выход низкочастотного генератора подключен к первому входу второго элемента И, выход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов и первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу.первого элемента И, а выход через пересчетный блок - к первому входу тригJ3 S :- -f гера переполнения, второй вход которого подключен к первому выходу блока управления, а выход - к первому входу третьего элемента И, второй вход которого соединен с вторым выходом блока управления, а выход - с вторым входом второго элемента И, шина пуска подключена к входу блока управления, третий и четвертый выходы которого подключены соответственно к входу низкочастотного генератора и установочному входу счетчика импульсов. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления содержит формирователь импуль (/} сов, два элемента ИЛИ, два триггера и четьфе одновибратора, причем вхоС дом блока управления является вход формирователя импульсов, выход которого подключен к входам всех одновибраторов и к первому входу первого элемента ИЛИ, выход которого яв- 00 ляется первым выходом блока управлео ния, выходы первого и второго одноСХ ) вибраторов соединены соответственно с первым входом второго элемента ИЛИ 00 Од и входом первого триггера, выход которого является третьим выходом блока управления, четвертым выходом которого является выход третьего одновибратора , подключенный к второму входу первого элемента ИЛИ и второму входу второго элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с выходом четвертого одновибратора, а выход - с входом второго триггера, выход которого является вторым выходом блока управления .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (!9) (11) (5()4 С 04 F 10/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ (21) 3712834/24-21 (22) 06.01.84 (46) 23.09.85. Бюл. Ф 35 (72) В.Л. Сорокин, А.М. Коптяков и Е.P. Пушкарев (53) 681.317.77(088.8) (56) Акимов К.Ю., Дражев М.Н. и др.

Быстродействующая электроника для регистрации ядерных частиц. — М.:

Атомиздат, 1970, с. 308-309.

Гитис Э.И. Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных устройств. — М.: Знер. гия, 1975, с. 236. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ H3ÌÅPÅÍÍÍ

ОДИНОЧНЫХ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ, содержащее управляющий триггер, входы которого подключены к шинам старти стоп-импульсов, выход соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов стабильной частоты, и счетчик импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьпсения точности при дис- танционных измерениях, в него введены низкочастотный генератор, второй и третий элементы И, элемент

ИЛИ, пересчетный блок, триггер переполнения и блок управления, причем выход низкочастотного генератора подключен к первому входу второго элемента И, выход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов и первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу.первого элемента И, а выход через пересчетный блок — к первому входу триггера переполнения, второй вход которого подключен к первому выходу блока управления, а выход — к первому входу третьего элемента И, второй вход которого соединен с вторым выходом блока управления, а выход — с вторым входом второго элемента И, шина пуска подключена к входу блока управления, третий и четвертый выходы которого подключены соответственно к входу низкочастотного генератора и установочному входу счетчика импульсов.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок управ- ф ления содержит формирователь импульсов, два элемента ИЛИ, два триггера и четыре одновибратора, причем входом блока управления является вход формирователя импульсов, выход кото- р рого подключен к входам всех одновибраторов и к первому входу первого элемента ИЛИ, выход которого яв" ляется первым выходом блока управле ния, выходы первого и второго одновибраторов соединены соответственно с первым входом второго элемента ИЛИ и входом первого триггера, выход которого является третьим выходом блока управления, четвертым выходом которого является выход третьего одновибра" тора, подключенный к второму входу первого элемента ИЛИ и второму входу второго элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с выходом четвертого одновибратора, а выход — с входом второго триггера, выход которого является вторым выходом блока управления.

1180836

Изобретение относится к измерительной техник и может применяться для измерения коротких временных интервалов в физических экспериментах.

Цель изобретения — повышение точности при дистанционных измерениях, за счет ослабления влияния импульсных помех.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство для измерения .одиночных временных интервалов содержит управляющий триггер 1, элемент И 2, генератор 3 импульсов стабильной часто-15 ты, элемент ИЛИ 4, пересчетный блок

5, триггер 6 переполнения, элементы

И 7 и 8, низкочастотный генератор 9, блок 10 управления, который включает формирователь 10.1 импульсов, элемент ИЛИ 10.2, одновибраторы 10.3

10.6, элемент ИЛИ 10,7, триггеры 10.8 .и 10,9, шину 11 пуска и счетчик 12 импульсов, Управляющий триггер 1 формирует импульс прямоугольной формы, длительность которого определяется сигналами

"Старт — Стоп",соответствующими началу и концу измеряемого интервала времени, выход которого соединен с 30 входом элемента И 2. Генератор 3 импульсов стабильной частоты также соединен с входом элемента И 2, выход которого соединен с входом элемента ИЛИ 4. Вьгход последнего соеди- З5 нен с входом пересчетного блока 5, представляющего собой высокочастотный делитель частоты в виде последо- вательно соединенных триггеров,-выход блока 5 соединен с входом триг- 4р гера 6 переполнения, входы элемента

И 7 подключены соответственно к выходу элемента И 8 и выходу низкочастотного генератора 9, вход которого соединен с одним из выходов блока

10 управления. Вход последнего подключен к шине 11 "Пуск", другой выход блока 10 соединен с установочным входом счетчика 12 импульсов, счетный Вход которого подключен к 5О ,выходу элемента И 7 и одному из входов элемента ИЛИ 4.

Устройство работает следующим образом.

С приходом сигнала "Пуск"

55 (фиг. 2a) на шину 11 блок 10 управления формирует сигнал (через формирователь 10.1 (фиг. 26) и элемент

ИЛИ 10.2 (фиг.2Ь), переводящий триггер 6 переполнения в состояние, по которому подается разрешающий уровень на один из входов элемента

И 8. С задержкой 1 мкс одновибратор

10.3 (фиг. 2г) формирует разрешающий уровень, поступающий на второй вход элемента И 8 через элемент ИЛИ 10.7 и триггер 10. 8 (фиг. 2 u) .

С задержкой " 2 мкс блок 10 управления запускает низкочастотный генератор 9 (через одновибратор 10.4 (фиг. 2 g) и триггер 10.9 (фиг.2к), выходные импульсы которого поступают на вход элемента И 7. Второй вход последнего соединен с выходом элемента И 8. Так как на входе элемента И 7, соединенного с ыходом элемента И 8, установлен разрешающий уровень, импульсы от генератора 9 поступают через элементы И 7 и ИЛИ 4 на вход пересчетного блока 5. Момент срабатывания триггера 6 переполнения фиксирует установку в "0" (переполнение) блока 5. Триггер 6 перебрасывается и снижает разрешение с Вхо да элемента И 8. Соответственно снимается разрешение с элемента И 7 и импульсы от генератора 9 не поступают— на вход пересчетного блока 5. и

Через интервал времени (2-3) 2 Т где n — количество разрядов пере1 счетного блока 5; Т вЂ” период следования импульсов низкочастотного генератора, блок управления вырабатывает сигнал, устанавливающий триггер

6 в состояние, при котором выставляется разрешающий уровень на входе элемента И 8, и сигнал, одновременно снимающий разрешающий уровень с другого входа элемента И 8. Через триггер 10.8 и элемент ИЛИ 10.7 через интервал времени 4.2 Т .приходят я сигналы "Старт" — Стоп" (фиг. 2 м,н) и блок 5 регистрирует количество импульсов, поступающих от генератора

3 импульсов, которое пропорционально измеряемому интервалу времени. Через интервал времени, равный (6-10) 2

xT, одновибратор 10.6 блока 10 управления вырабатывает сигнал (фиг.2 )

Ф который как разрешающий уровень поступает через элемент ИЛИ 10.7 и триггер 10.8 на вход элемента И 8.

Импульсы с генератора 9 через элементы И 7 и ИЛИ 4 поступают на вход блока 5 и также на вход счетчика 12 импульсов, на другой вход которого

1180836 несколько раньше поступил сигнал от блока 5 управления (фиг.2е), разрешающий регистрацию (счет) импульсов, идущих от генератора 9.

После поступления импульса от генератора 9, вызывающего переполнение блока 5, срабатывает триггер 6, и тем самым снимается разрешающий уровень с входа элемента И 8, и, соответственно, с входа элемента И 7, что приводит к прекращению поступления импульсов от генератора 9 на вход блока 5.

Количество импульсов, зарегистрированных счетчиком, определяет длительность измеряемого интервала, которая вычисляется по формуле

Т „„„= (2 — М)Т, где N — количество импульсов, зарегистрированных в счетчике 12; п — количество разрядов блока 5;

Т, — период генератора 3 импульсов стабильной частоты.

Таким образом, предлагаемое схемное построение устройства позволит производить измерения с очень высокой точностью, практически не зависящей

10 от расстояния между датчиками и регистрирующей аппаратурой;так как на пересчетный блок, расположенный в непосредственной близости от дат ика, можно подавать самую высокую частоту, 15 в то время, как в длинную линию передаются счетные импульсы на низкой частоте, практически не подверженные влиянию внешних помех.

Возможна реализация измерителя вре20 менных интервалов с применением ВЧ делителей в интегральном исполнении.

1180836

a,Луск

4 Hag к1

4 аьиаг д Вам е дилМ

% 4ыиц у Ваю и й(лЮ к йа.И л 4 9

pr Cmapm

Л (йип

Фиг,2

Со с тав ит ель Л. Плети ев а

Редактор Е. Папп Техред Т.Фанта Корректор И. Эрдейи

Заказ 5921/45 Тираж 405 Подписное

ВНИИПИ Государственно"о комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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