Устройство для измерения временных интервалов

 

Изобретение относится к области измерительной техники. Является дополнительным изобретением к авт.св. № 1187143 и может быть использовано в информационно-измерительных системах для автоматического анализа длительности импульсов в исследуемой последовательности импульсов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей достигается за счет выделения и измерения временного интервала с минимальной длительностью . Для этого в устройство дополнительно введены злемент задержки 18, третий элемент И 11, второй блок 10 сравнения кодов и регистр 9. Устройство также содержит элементы И 1 и 7, генератор 2 импульсов, вход 3 устройства, счетчики 4 и 5, первый блок 6 сравнения кодов, блок 8 управления . 3 ил. S сл ю ;о о to 4ib СЛ 14)

COOS СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 С 04 F 10 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I с й! с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1187143 (21) 3920199/24-21 (22) 28.06.85 (46) 15.02.87. Бюл. Ф 6 (71) Специальное конструкторское бюро геофизического приборостроения

Института геологии АН АЗССР (72) В.Б.Ибрагимов (53) 681.317.77 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1187143, кл. G 04 F 10/04, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ (57) Изобретение относится к области измерительной техники. Является дополнительным изобретением к авт.св.

Р 1187143 и может быть использовано

„„SU„„1290245 А 2 в информационно-измерительных системах для автоматического анализа длительности импульсов в исследуемой последовательности импульсов. Цель изобретения — расширение функциональных возмож остей достигается за счет выделения и измерения временного интервала с минимальной длительностью. Для этого в устройство дополнительно введены элемент задержки

18, третий элемент И 11, второй блок

10 сравнения кодов и регистр 9. Устройство также содержит элементы И 1 и 7, генератор 2 импульсов, вход 3 устройства, счетчики 4 и 5, первый блок 6 сравнения кодов, блок 8 управления. 3 ил.

1290245

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах для автоматического анализа длительности импульсов в исследу- 5 емой последовательности импульсов.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства эа счет возможности выделения и измерения временного интервала с минимальной длительностью.

На фиг.1 и 2 показаны соответственно структурные схемы устройства для измерения временных интервалов и блока управления, на фиг.3 — вре15 менные диаграммы работы устройства.

Устройство (фиг.1) содержит первый элемент И 1, входы которого соединены с вьгходом генератора 2 импуль20 сов и со входом 3 устройства, а выход — с счетным входом первого счетчика 4, второй счетчик 5, первый блок 6 сравнения кодов, первая группа входов которого соединена с выходами разрядов первого счетчика, вторая группа входов — с выходами разрядов второго счетчика, а выход — с первым входом второго элемента И 7, второй вход которого подключен к выходу первого элемента И, а выход— к счетному входу второго счетчика, блок 8 управления, вход которого подключен ко входу устройства, а первый и второй выходы — к установочным входам (R) соответствующих

35 счетчиков, и регистр 9, информационные входы которого соединены с выходами разрядов первого счетчика и с первой группой входов второго блока

10 сравнения кодов, управляющий входс выходом третьего элемента И 11, а выходы разрядов — с второй группой входов второго блока 10 сравнения кодов, выход которого подключен к одному Из входов третьего элемента

И 11, другой вход которого соединен с первым выходом блока 8 управления.

Кроме того, в устройстве блок управления содержит (фиг.2) первый элемент И-НЕ 12, входы которого объединены и подключены ко входу блока, второй элемент И-HF. 13, входы которого объединены и подключены к выходу первого элемента И-НЕ и к перво55 му входу третьего элемента И-НЕ 14, а выход — ко второму входу третьего элемента И-НЕ 14 и к одной иэ обкладок конденсатора 15, другая обкладка которого соединена с шиной нулевого потенциала, элемент ИЛИ 16, первый вход которого подключен к выходу третьего элемента И-НЕ 14, а выходк первому выходу блока, триггер 17, входы которого соединены с установочными входами Пуск" и Стоп, а инверсный выход (Q) — с вторым .входом элемента ИЛИ 16 и с вторым выходом блока.

Устройство работает следующим образом.

В исходный момент времени счетчики 4 и 5 обнулены, т.е. находятся в одинаковом состоянии. В регистр 9 записано число (И ), заведомо большее числа, соответствующего результату измерения временного интервала с минимальной за время анализа длительностью (в частности, N может быть выбрано равным III ... Е). На выходе (А=В) блока 6 сравнения кодов, подключенного к выходам одноименных разрядов счетчиков 4 и 5, потенциал высокого уровня 1" (в дальнейшем — потенциал "I", фиг.3,л), который подается на управляющий вход элемента И 7 и подготавливает его. Потенциал того же уровня I" снимается с выхода (А>В) блока 10 сравнения кодов (фиг.3, и), подается на управляющий вход элемента И 11 и подготавливает его.

Блоки 6 и 10 могут быть выполнены, например, на основе интеграль— ной микросхемы К 564 ИП2".

На вход 3 устройства поступают импульсы, число которых равно п, а длительность ., (i =1, 2, 3, ..., n) соответствует; -му измеряемому временному интервалу (фиг.3, а).

Начало цикла измерения задается блоком 8 управления путем подачи импульса на установочный вход Пуск (фиг.2, фиг.3, д), при этом триггер 17 устанавливается в положение I, потенциал I на его нулевом выходе

Q (который до этого момента времени блокировал оба счетчика, т.е. держал их в нулевом состоянии) скачком изменяется до уровня "0" (фиг.3,е) и блокировка счетчиков снимается.

На время, равное длительности, первого входного импульса (фиг.3, а), открывается элемент И 1 и тактовые импульсы генератора 2 (фиг.3, б), проходя через него, начинают заполнять счетчик 4 (непосредственно;

1290245 фиг.3, в) и счетчик 5 (через элемент

И 7, фиг.3 r). В момент времени, соответствующий заднему фронту первого Входного импульса, указанные счетчики формируют код N пропорциональный 7, после чего счетчик 4 импульсов с первого выхода блока 8 сбрасывается в нуль. Импульс сброса в нуль счетчика 4 формируется формирователем блока 8 (фиг.2), собранным на элементах И-НЕ 13, И-НЕ 14 и конденсаторе 15, на вход формирователя подается импульс с длительностью 7., проинвертированный инвертором на элементе И-НЕ 12 (фиг.3, ж), а с выхода снимается упОмянутый импульс сброса (фиг.3, з), который поступает далее на соответствующий установочный вход счетчика 4 через элемент ИЛИ 16 (фиг.3, и). Сброс счетчика 4 в нулевое состояние вызывает нарушение условия равенства кодов на входах блока 6, в результате чего потенциал на его выходе скачком изменяется до уровня "0" (фиг.3, л), а разрешающий потенциал с управляющего входа элемента И 7 снимается. В счетчике 5 остается код М,.

Одновременно импульс с первого выхода блока 8 проходит через открытый (потенциалом "I." с выхода блока

10; фиг.3, м) элемент И 11 (фиг.3,н) на управляющий вход V регистра 9 и разрешает перезапись в него содержимого счетчика 4, т.е. кода N,, пропорционального 7, . Так как счетчик 4 после этого сбрасывается в нуль, то состояние блока 10 сравнения кодов, соответствующее условию:

N„ 0, не изменяется (фиг.3, м). Чтобы обеспечить уверенную перезапись кода счетчика 4 в регистр 9, сброс счетчика целесообразно осуществить с некоторой задержкой относительно момента перезаписи кода в регистр (элемент задержки 18 включен в цепь установки в нулевое положение счетчика 4). Таким образом, в регистре

9 фиксируется результат измерения первого временного интервала, так

1 как выполняется условие: N,

Дальнейшая работа устройства -зависит от соотношения длительностей каждого последующего и предыдущего максимального или минимального (по длительности) входных импульсов.

Если следующий импульс имеет длительность >Т, то содержимое счетчика 4 по мере поступления тактовых импульсов генератора 2 на его счетный вход через элемент И 1, нарастает (фиг.3, в). В момент времени, 5 когда оно становится равным коду, содержащемуся в счетчике 5 (в данном случае коду N ), срабатывает блок б и разрешающий потенциал с его выхода (фиг.3, л) вновь подается на управляющий вход элемента И 7; изменяется состояние блока 10 (так как изменяется соотношение кодов на его входах: код в счетчике 4 становится больше кода N, в регистре 9), потенциал "I" на его выходе скачком падает до уровня "0" (фиг.3, м) и элемент И 11 в результате блокируется.

Начиная с указанного момента времени, счетчика 4 и 5 работают синхронно (фиг.3, в; фиг.3, r), подсчитывая тактовые импульсы генератора 2, причем код в счетчике 5 получает приращение, пропорциональное . -, .

Затем блок 8 управления, как и прежде, импульсом с первого выхода (фиг.3, и), соответствующим по времени появления заднему фронту текущего (второго) входного импульса, сбрасывает счетчик 4 в нуль, при

30 этом в счетчике 5 остается код N пропорциональный с, а разрешающйй потенциал с управляющего входа элемента И 7 снимается (так как нарушается условие равенства кодов на входах блока 6; фиг.3, л); в регистре 9 остается код N пропорциональный предыдущему (меньшему по длительности) временному интервалу (так как импульс с первого выхода блока 8 не может пройти через закрьггый элемент

И 11 на управляющий вход регистра 9 и переписать в него код N счетчика

4), а на выходе блока 10 вновь появляется разрешающий потенциал "I" (фиг.3, м), подготавливающий элемент

И 11.

Если у следующего (третьего) входного импульса, поступающего на вход 3 устройства, длительность -з

50 меньше ь и, (фиг.3, а), то содерС 4 жимое счетчика 4 по мере поступления тактовых импульсов генератора 2 на ето счетный вход через элемент

И 1, опять нарастает, но не дотяги55 вает до кода Н, хранящегося в счетчике 5 (и соответствующего максималь. ной длительности входных импульсов, поступивших ранее, т.е. до третьего

1290245 входного импульса) и до кода Ng, хранящегося в регистре 9 (и соответствующего минимальной длительности входных импульсов, поступивших ра. нее). Блок 6 не изменяет своего со- 5 стояния (фиг.3, л), элемент И 7 закрыт, и тактовые импульсы генератора 2 за время не могут пройти на счетный вход счетчика 5 (фиг.3, r), содержимое которого (N ) запоминае гй ся до прихода и анализа длительности следующего входного импульса.

Блок 10 также не меняет своего состояния (так как код И „ в регистре

9 больше кода N в счетчике 4), импульс с первого выхода блока 8 проходит через элемент И 11 (фиг.3, н) на управляющий вход регистра 9 и, разрешает перезапись в него содержимого счетчика 4 (т.е. кода М, про порционального ) с последующим сбросом счетчика в нуль. Таким образом, в регистре 9 фиксируется результат измерения третьего временного интервала, гак как выполняется условие: И аИ (1 <, ).

Далее процесс измерения осуществляется аналогично рассмотренному выше. Б конце цикла измерения импульс, поступающий на установочный

30 вход "Стоп" (фиг.2," фиг.3, к), возвращает триггер 17 в исходное положение О, при этом высокий потенциал

"I" с его нулевого выхода Я (фиг.3, е), блокируя оба счетчика, устанавливает в исходное состояние всю схему устройства. Предварительно (например, в момент времени, соответствующий переднему фронту импульса

"Стоп" ) содержимое счетчика 5 и регистра 9 должно быть считано, например, в память внешнего устройства обработки информации.

Таким образом, в счетчике 5 за любое время анализа, устанавливаемое в блоке 8 управления, будет зафиксирована в цифровой форме максимальная длительность импульсов из и поступивших на вход устройства импульсов, а в регистре 9 — минимальная длительность импульса той же последовательности импульсов. формула изобретения

Устройство для измерения временных интервалов по авт.св. Р 1187143, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет возможности выделения и измерения временного интервала с минимальной длительностью, в него введены элемент задержки, третий элемент И, второй блок сравнения кодов и регистр, информационные входы которого соединены с выходами разрядов первого счетчика и с первой группой входов второго блока сравнения кодов, управляющий вход — с выходом третьего элемента

И, а выходы разрядов — с второй групой входов второго блока сравнения кодов, выход которого подключен к первому входу третьего элемента И, первый выход блока управления через элемент задержки подключен к R— входу первого счетчика и непосредственно — к второму входу третьего элемента И.

1290245 èà 2

Редактор Н. Горват

Заказ 7898/43 Тираж 392 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4

Сп Рмий 3 ф /77ф7Жб сл Ь(о у лба уаФ

Ясном с ел и та Ф усломд/.

Рхс чР ляг,чо E

Составитель Л.Плетнева

Техред М.Ходаиич . Корректор А.Ильин