Устройство для измерения интервалов времени

 

Изобретение относится к импульсной технике. Может быть использовано в цифровых измерительных приборах и системах контроля. Целью изобретения является повышение точности измерения непериодических временных интервалов . В устройство, содержащее генератор 1 образцовой частоты, ключ 2, основной счетчик 3, шину 5 запуска , шину 6останова, триггеры 7, 8, нониусный генератор 9, дополнительный счетчик 10, блок 12 совпадения, дополнительно введены блок 4 цифрового отсчета, формирователь 11 коротких импульсов, нониусный генератор 16, дополнительный счетчик 17, триггер 18, блок. 13 совпадения. Ликвидированы погрешности дискретности как в начале измеряемого интервала, так и в его конце, а также снижены погрешности от конечных длительностей совпадакицих импульсов. В описании изобретения приведен второй вариант устройства, где блоки 12, 13 совпаW дения содержат по два D-триггера 14, 15. 1 з.п. ф-лы,. 1 ил. кэ со О5 IC

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (д) 4 G 04 F 10/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТРЙ ; (,„, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . "

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

Ф

I (21) 3889783/24-21 (22) 30.04.85 (46) 07.12.86. Вюл. И 45 (72) В.Е.Крехов и 10.И.Ильин (53) 681.317.77(088.8) (56) Ермолов Р.С. Цифровые частотомеры. Л.! Энергия, 1973, с. 40-45. . Ыпяндин В.М. Цифровые измерительные устройства. М.: Высшая школа, 1981, с. 162-164, рис. 3.26. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИИ ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ (57) Изобретение относится к импульсной технике. Может быть использовано в цифровых измерительных приборах и .системах контроля. Целью изобретения является повышение точности измеренияонепериодических временных интер валов. В устройство, содержащее ге„Я0„„1275 62 А1 нератор 1 образцовой частоты, ключ

2, основной счетчик 3, шину 5 запуска, шину 6 останова, триггеры 7, 8, нониусный генератор 9, дополнительный счетчик 10, блок 12 совпадения, дополнительно введены блок 4 цифрового отсчета, формирователь 11 коротких импульсов, нониусный генератор 16, додолнительный счетчик 17, триггер 18, блок 13 совпадения. Ликвидированы погрешности дискретности как в начале измеряемого интервала, так и в его конце, а также сникены погрешности от конечных длительностей совпадающих импульсов. В описании изобретения приведен второй вариант устройства, где блоки 12, 13 совпадения содержат по два D-триггера 14, 15. 1 з.п. ф-лы,. 1 ил.

1275362

1О

46

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в цифровых измерительных прибора» и системах контроля.

Целью изобретения является повышение точности измерения непериодических временных интервалов путем ликвидации погрешности дискретности как в начале измеряемого интервала, так и в его конце, а также путем уменьшения погрешности от конечных длительностей совпадающих импульсов.

На чертеже изображена структурная схема устройства для измерения интервалов времени.

Устройство содержит генератор 1 образцовой частоты, ключ 2, основной счетчик 3, блок 4 цифрового отсчета, шину 5 запуска, шину 6 остаиова, первый 7 и второй 8 триггеры, первый нониусный генератор 9, первый дополнительный счетчик 10, формирователь 11 коротких импульсов, блоки 12 и 13 совпадения, каждый из которых содержит два D-триггера 14 - и 15, второй нониусный генератор 16, второй дополнительный счетчик 17 н третий триггер 18.

Выход генератора подключен: к входу формирователя 11 и первому входу ключа 2, выход которого соединен со счетным входом основного счетчика 3. Выход формирователя 11 подключен к вторым и третьим входам блоков 12 и 13 совпадения, выход триггера 1S соединен с С-входом триггера. 14, входы D u R которого объединены с С-входом триггера 15 и являются первым входом блоков 12 и 1S совпадения, а инверсные выходы триггеров 14 являются выходами блоков 12 и 13 совпадений. Шина 5 подключена к первым входам триггеров 7 и 18, а шина б соединена с вторым входом триггера 7 и с первым входом триггера 8. Выход триггера 7 подключен к управляющему входу ключа 2, а выходы триггеров 8 и 18 соединены„ соответственно, с входами первого 9 и второго 16 нониусных генераторов, выходы которых подключены, соответственно, к входам первого 10 и второго 17 дополнительных счетчиков и, кроме того, к первым входам соответствующих блоков 12 и 13 совпадения, выходы которых соединены, соответственно, с вторыми входами триггеров 8 и 18.

Выходы счетчиков 3, 10 и 17 подключены для цифрового отсчета к соответствующим входам блока 4 цифрового отсчета.

Динамика работы устройства состоит в том, что между импульсами "Пуск" и "Стоп", действующими на шинах, подсчитывают стабильные импульсы частоты

f от генератора 1 через ключ 2, управляемый триггером 7, а подсчет импульсов ведут счетчиком 3.

Погрешность дискретности в начале измеряемого интервала устраняют так, что от импульса "Пуск" на шине 5 срабатывает триггер 15, который запускает нониусный генератор 16, импульсы которого подсчитывает счетчик 17. Формирователь 11 коротких импульсов от основного генератора выдает короткие импульсы на второй и третий входы блоков 12 и 13 совпадения так, что в момент совпадения фронта импульса мониусной частоты

f „ от нониусного генератора 16 будет выделен полный одиночный импульс длительностью irt, равной длительн ности импульса нониусного генератора

16 на выходе блока 13 совпадения.

Этот импульс длительностью „, воздействуя на триггер 18, вызывает его срабатывание, что, соответственно, вызывает останов подсчета импульсов от нониусного генератора 16 счетчиком 17. Число импульсов, зафиксирован ное в дополнительном счетчике 17, характеризует погрешность дискретности в начале измеряемого интервала. Для правильной работы такого нониуса необходимо, чтобы частота импульсов, вырабатываемых нониусным генератором

16, была бы несколько меньше, чем частота импульсов основного генератора 1, т.е. fH < f . Поскольку триггеры блоков 12 и 13 совпадения, т.е. триггеры 15 и 14, срабатывают только от фронта, то погрешность от совпадения фронта импульса нониусного генератора 16 с импульсом длительностью „ от основного генератора 1, не превышает длительности импульса „ основной частоты, т.е. не зависит от длительности импульса „ нониусного генератора 16.

Погрешность дискретности в конце измеряемого интервала устраняют так, что от импульса "Стоп" на шине

6 срабатывает, кроме триггера 7, триггер 8, который запускает нониусный генератор 9, импульсы которого з 1275 подсчитывает счетчик 10, Формирователь 11 коротких импульсов от основ-, ного генератора 1 выдает короткие импульсы на второй и третий входы соответствующего блока 12 совпаде$ ния, так, что, в момент совпадения фронта импульса нониусной частоты

f„ îò нониусного генератора 9 будет н выделен полный одиночный импульс длительиостью, равной длитель- 1О ен ности импульса йониусного генератора 9 на выходе блока 12 совладения.

Этот импульс,цлительностью нф ф воз действуя на триггер 8, вызывает его срабатывание, что соответственно, вызывает останов подсчета импульсов от иониусного генератора 9 счетчиком 10. Число импульсов, зафиксированное в дополнительном счетчике 10 характеризует погрешность дискретности в конце измеряемого интервала.

Дпя правильной работы такого нониуса необходимо, чтобы частота импульсов, вырабатываемых нониусным генератором

9, была бы несколько больше, чем час-2$ тота импульсов основного генератора

1, те. f„, f

Поскольку используемый блок 12 совпадения аналогичен рассмотренному, в котором триггеры 15 и 14 срабатывают только от фронта,то погрешность от совпадения фронта импульса иониусного генератора 9 с импульсом длительностью !îó от основного геиератора. 1 не превышает длительности импульса,„ основной частоты, т.е.

3$ не зависит от длительности импульса нониусного генератора 9.

Н1

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что первый и второй блоки совпадения содержат по два D-триггера задержки, причем D u

К-входы первого триггера объединены и являются вторыми и третьими входами блока, первым входом которого является С-вход первого Э-триггера, подключенный также к объединенным

Р- и R-входм второго D-триггера, Свход которого соединен с прямым выходом первого D-триггера, а инверсный выход является выходом блока совпадения.

ВНИИПИ Заказ 6557/37 Тираж 398 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, уп. Проектная, 4

Формула изобретения

1 ° Устройство для измерения интервалов времени, содержащее генератор

:образцовой частоты, выход которого подключен к первому входу ключа, выход которого соединен со счетным входом основного счетчика, блок совпадения, шины запуска и останова, первый и второй триггеры, нониусный генератор и дополнительный счетчик, $0 шина запуска соединена с первык входом первого триггера, второй вход

362 4 которого подключен к шине останова и первому входу второго триггера, второй вход которого соединен с выходом блока совпадения, первый вход которого подключен к входу дополнительного счетчика и выходу нониусного генератора. вход которого соединен с выходом второго триггера, выход первого триггера соединен с вторым входом ключа, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введен третий триггер, второй нониусный генератор, второй дополнительный счетчик, второй блок совпадения, формирователь коротких импульсов и блок цифрового отсчета, причем шина запуска соединена с первым входом третьего триггера, выход которого подключен к входу второго нониусного генератора, выход последнего соединен с входом дополнительного счетчика и первым входом второго блока совпадения, второй и третий входы которого.объединены и подключены к выходу формирователя коротких импульсов и объединенным второму и третьему входам первого блока совпадений, выход второго блока совпадения соединен с вторым входом третьегб триггера, выход генератора образцовой частоты подключен к входу формирователя коротких импульсов, а выходы основного и первого и второго дополнительных счетчиков подключены соответственно к первому, второму и третьему входам блока цифрового отсчета.