Рециркyляционный измеритель длительности импyльсов

 

Изобретение относится к измерительной технике и быть истюльзон ано при измерении длительности временных интервалов. Цель изобретения - повышение точности измерений. Устройство содержит управляемьй элемент 1 задержки, элементы 2, 3, 4 и 5 задержки, логичестсий элемент (ЛЭ) ИЛИ 6, ЛЭИ7, 8 и 9,Я5-триггер 10, генератор It импульсов калибровки, измерительный счетчик 12, счетчик 13 рециркуляции калибровочного импульса, цифроаналоговый преобразователь 15, измерительный регистр 16 н входную шину 17. В процессе работы измерителя производится автоматическая подстройка временных параметров управляемого элемента 1 задержки по результатам калибровки перед каждым измерением временного интервала. Работа поясняется в описании изобретения временными диаграммами. 2 ил. ( С N9 О 00 СП со

CQO3 СОЮЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧ ЕСНИХ РЕСПУБЛИН сю 4 С 04 F 10 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTMA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,,,; ., /

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ " .-. :/. (21) 3636761/24-21 (22) 19.08.83 (46) 30.01.86. Б(сл. Ili 4 (71) Уральский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. С.И.Кирова (72} В.А.Елагин, 10.А.Нифонтов и А.Б.Потемкин (53) 621 ° 317(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

IIi 699486, кл. G 04 F 10/04. (54) РЕЦИРКУЛЯЦИОННЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ,ДЛИТЕЛЬНОСТИ ИИПУЛЬСОВ (57} Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении длительности временных интервалов. Цель изобретения - повышение точности измерений. Устройство содержит управляемый элемент 1 задержки, элементы 2, 3, 4 и 5 задержки, логический элемент (ЛЭ) ИЛИ 6, ЛЭ И 7, 8 и 9, R S -триггер 10, генератор импульсов калибровки, измерительный счетчик 12, счетчик 13 рециркуляций калибровочного импульса, цифроаналоговый преобразователь 15, измерительный регистр 16 и входную шину 17. В процессе работы измери- теля производится автоматическая подстройка временных параметров управляемого элемента 1 задержки го результатам калибровки перед каждым измерением временного интервала.

Работа поясняется в описании изобретения временными диаграммами. 2 ил.

0853

30

1 12

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использо11ано при измерении длительности временных интервалов.

Целью изобретения является повышенш точности.

На фигуре 1 приведена структурная схема рециркуляционного измерителя длительности импульсов; на фиг. 2 — временная диаграмма его работы.

Измеритель содержит управляемый .элемент задержки 1, элементы 2,3,4 и 5 задержки, элемент ИЛИ 6, элементы И 7, 8 и 9, RS-триггер 10, генератор 11 импульсов калибровки, измерительный счетчик 12, счет и.к 13 рециркуляций калибровочного )гмпул):са, калибровочный регистр 1 1, ц))фроа))алоговый преобразователь 15, нзм рнтельный регистр 16, входную шину l7.

Работа измерителя заключается в подстройке временных нарам»троп управляемого элемента 1 задержки по результатам калибровки перед каждым измерен))ем прсменного интервала.

- Измеритель работает следу)ощим образом.

НСХОДН011 СОСТОЯНИИ ПОСЛЕ )Н.ЛЮ

)ения измерителя состояния триггера 10, счетчиков 12 и 13, а так ж» регистров 14 и 16 могут быт) проиэ-.

В ОЛ Ы1ЫМ И, Измерительный импульс длитель-. ностью 1ц (фиг. 2а) с входной шины 17 поступает на вход генератора 11 импульсов калибровки и элемент 2 задержки. Генератор 11 импульсов калибровкп по переднему фронту входного ин)ульса формирует импульс калибровки длительностью Lv. (фиг. 2б).

Импульс калибровки поступает на

R-вход RS-триггера 10, устанавливая его в положение, при котором на его инверсном выходе устанапливается единичный урове1)ь напряжения, .отпирающий элемент И 9, а на прямом выходе, — нулевой, запирающий элемент И 8; на пкод установки счетчн" ков 12 и 13, устанавливая его в нулевое состояние; на установочные входы калибровочного регистра -14, устанавливая п регистре начальный код; на вход элемента задержки 4;

1)а третий вход элемента 1ШИ 6.

С выхода калибровочного регистра 14 начальный код подается на вход

2 цифроаналогового преобразователя 15, где преобразуется 11 уровень управляющего напряжения, который поступает на управляющий вход управляемого элемента 1 задержки.

Начальный код соответствует числу циркуляций калибровочного импульса )1 прн номинальном значении

1 задержки в управляемом элементе 1 задержки.

Импульс калибровки через третий вход элемента ИЛИ 6 поступает в рециркулптор и циркулирует по контуру. "злемерг 3 задержки, управляемый элемент 1 задержки, элемент И 7,.второй вход элемента KIH 6. Калибровочный импульс уменьщаетсл по длительности. \ ) за каждый цикл на пеличипу 61 в результате неполного совпадения импульсап на перпои и втором входах элемен..та И 7.

Для нск1начения положения начала и конца циркулирующих н кольце рециркуллтора импульсов время задержки в элементе 3 задержки должно нревышат) максимальную длительность калибровочного и измерительного импульса, Кроме того, благодаря наличию задзржки импульсов в элементе 3 задержки к моменту начала первого

1»!cJIa циркуляции цифроаналоговый преобразователь успевает преобразоv.ать начальный код н уровень управляющеrn напряженйя и установить co0тветствующую задержку в управляемом элементе 1 задержки. !нсло циркуляций калибровочного

1 импульса Ny н рециркуляторе определяется задержкой в управляемом элементе 1 задержки и равно

1 If !!

0 выхода рециркулятора (выход элемента И 7) импульсы циркуляций поступают на вторые входы элементов И 8 н 9.

Поскольку в цикле калибровки триггер 10 находится в состоянии, когда на его инверсном выходе (ф)п . ? г) присутствует уровень 1 то элемент И 9 оказывается открытым для прохождения импульсов калибровочных циркуляций на вход счетчика 13, котовы)"", осчпествляет их подсчет.

После окончания калибровочных циркуляций показания счетчика 13 в ниде параллельного кода переписы3 1 ваются в регистр 14 задержанным в элементе 4 задержки калибровочным импульсом.

Вреия задержки в элементе ц задержки выбирается таким, чтобы перезапись производилась после окончания циркуляций калибровочного импульса, т.е.. л л ц ) И„ tg где сц — время задержки в элементе 4 задержки.

Параллельный код, записанный в регистр 14, преобразуется цифроаналоговым преобразователем 15 в управляющее элементом 1 задержки напряжение. . Число циркуляций калибровочного

I импульса N< отличается от номинального значения N< в случае, если укороченпе длительности циркулирующего л импульса за один цикл М отличается и. от номинального значения Ь на велио =-Й-dl =

Характеристика аналого-цифрового преобразователя выбирается исходя из необходимости изменения величины задержки в управляющем элементе 1 задержки с целью компенсации величиныВ .

Процесс калибровки закапчивается установлением задержки в управляемом элементе 1 задержки в соответствии со значением управляющего напряжения.

Измеряемый импульс, задержанный ,на время калибровки элементом 2 задержки (фиг. 2в), поступает на первый вход элемента ИЛИ 6 рециркулятора и на S-вход триггера 10, переводя его в единичное состояние.

Циркуляция измеряемого импульса в рецпркуляторе происходит аналогично циркуляцпям калибровочного импульса. При известном времени запазл дывания Ь! в элементе t задержки оценка длительности измеряемого импульса определяется числом его цир4. л

КуЛяцИИ И ИЗ ЗаВИСИМОСтн (и = Чч ЬЪ.

С выхода элемента И 7 импульсы измерительных циркуляций поступают на вторые входы элементов И -8 и 9.

Так как в цикле. измерения на прямом

I выходе триггера 10, подключенном к первому входу элемента И 8, присутствует единичный уровень напряжения (фпг. 2д), то он оказывается огкрытым для .прохождения импульсов циркуляций на счетный вход измерительного счетчика 12, а элемент И 9

?08531 4

l ирп этом оказывается запертым нулевым уровнем сигнала с инверсного выхода триггера 10 (фиг. 2г) .

Счетчик 12 подсчитывает число .измерительных циркуляций. Результаты счета из счетчика 12 переписываются в регистр 16 импульсом калибровки, задержанным до момента окончания измерительных циркуляций элементом 5 !

О задержки.

По окончании процесса измерения в регистре 16 оказывается записанным код, определяющий длительность измеряемого импул-.са.

Измеритель длительности импульсов позволяет измерять длительность как одиночных импульсов, так и последовательности импульсов, при этом процесс калибровки и автоматической щ подстройки управляемого элемента задержки производится перед каждым измерением.

Применение изобретения позволяет повысить точность измерения.

Формула из обре те ния

Рецпркуляционный измеритель длительности импульсов, содержащий элемент ИЛИ, выход которого через первый элемент задержки подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого через второй элемент задержки соединен с выходом

35 первого элемента эадержки выход перЭ вого элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, .о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введены третий, четвертый и пятый элементы задержки, генератор импульсов калибровки, RS-триггер, второй и третий элементы И, измерительный счетчик и счетчик рециркуляций калибровочного им45 пульса, калибровочный и измеритель-. . ный регистры и. цифроаналоговый преобразователь, причем второй вход элемента ИЛИ соединен с К -входом кЯ -триггера, входами установки в "0" измерительного счетчика и счетчика рециркуляций калибровочного импульса, выходом генератора им пульсов калибровки, входами установкп начального кода калибровоч-. ного регистра, а также через третий элемент зацержки - с входом ввода информации калибровочного регистра ,и с входом четвертого элемента за1208531

ФЧЮВЭВ%Ф ЯФЗВЛЭЗ Ф-Ф ВВ ЮВМЮ Ф ВМВВЮ ФФ ЪВ. I»= ма Фзйиюимвивзлва сф ° e э ю» вьем:г !

Ъьвааачветл Ф4ю «« » » «° . .а юе

) i

Составитсль Ю.Шишкин

Редактор Л.Веселовская Техред Т.дубннчак Корректор. О.Луговал

«ф««»

Заказ 286/57 Тпрал 400 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий, 113035, Москва, Б-35-, Раушская паб, д. 4(5

Филиал ШП1 "Патент", г,укгород, ул,Проектная, 4 дерзки, ныход которого соединен с нходом ввода нпформации измерительного регистра, вход генератора и пульсов калибровки соед пен с Вход-, 5 ной шиной и нходои пятого элемента задержки, выход которого подключен к третьему входу элемента ИЛИ и

Ь-входу КЗ-триггера, прямой и инверсный выходы которого подключены 1О к первым входам соответственно второго и третьего элементов И, вы ход последнего иэ которых соединен со счетным входом счетчика рециркуляций калибровочного импульса„ пнформационные выходы которого соединены с информационными входамп калиброчного регистра, выходы информации которого подключены к входам цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к управляыцему входу второго элемента задержки, а выход второго элемента И соединен со счетчным входом измерительного счетчика, информационные выходы кото-рого подключены к информационным входам измерительного регистра, выход пер-. вого элемента И соединен с вторыми нходамп второго и третьего элементов И.