Устройство для измерения временных интервалов

 

Изобретение может быть использовано в системах обработки информации. Цель изобретения - расширение диапазона измерения - достигается введением в каждый измерительный блок управляемых переключателей 1 и 2 элементов И 5, 6 и счетчика 8. Устройство содержит также элементы задержки 3, элементы И 4 и триггеры 7. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

NUWI

РЕСПУБЛИК

А1

„SU„„1698873 (gg)g С 04 F 10/04

1 !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОЬГФ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4635317/21 (22) 12.01.89 (46) 15 ° 12.91. Бюл. N 46 (71) Винницкий политехнический институт (72) В. Н.Лысогор, С. Г. Лют ворт, В.В.Шабатура и А,П.Григорьев (53) 621.382 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 548836, кл. С 04 F 10/04, 1975.

Авторское свидетельство СССР

N 1154646, кл, G 04 Р -13/00, 1987.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ (57) Изобретение может быть использовано в системах обраоотки информации, Цель изобретения - расширение диапазона измерения - достигается введением в каждый измерительный блок управляемых переключателей 1 и 2 элементов И 5, 6 и счетчика о. Устройство содержит также элементы задержки 3, элементы И

4 и триггеры 7. 1 ил °

1698873

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах обработки информации, Цель изобретения - расширение диапазона измерения.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство для измерения временных интервалов состоит из п измери1 ельных блоков, каждый из которых содержит управляемые переключатели 1 и

2, элемент 3 задержки, элементы И 4 и 5, элемент НЕ 6, триггер 7 и счетчик 8. Измерительные блоки соединены

Последовательно, Вход первого измерительного, блока является. входом устройства и соединен с сигнальным входом управляемого переключателя 1 и первыми входами элементов И 4 и 5,выходы которых подключены к S- u R-входам триггера 7 соответственно, прямой выход которого соединен с входами управ,ления управляемых переключателей 1 и 2, первый выход первого из которых подключен к элементу 3 задержки, выход которого соединен со вторым входом элемента И 4, через элемент

НЕ 6 со вторым входом элемента И 5 ,и напрямую с сигнальным входом уп,равляемого переключателя 2, первый выход которого поцключен к счетному входу счетчика 8, а второй выхоц соединен со вторым выходом переключателя 1 и является выходом измерительного блока.

Техническая сущность работы устройства заключается в сравнении дли тельности измеряемого интервала с временем прохождения через элементы задержек измерительных блоков.

Время прохождения временного интервала, заданного длительностью импульса, через элемент задержки каждого измерительного блока выбирают равным одному из значений весов от старшего к младшему разрядов кода, в котором вес i-ro разряда равен сумме весов m последующих разрядов, например код Фибоначчи (m = 2).

Измерение ведут циклами, включающими первые ш + 1 разрядов.

Начинают сравнение измеряемого интервала Т> с временем с, соответствующим весу nepeoro разря а с одновременным вычитанием из Т части, равной величине ts при выполнении условия Т„ t< полученный остаток

g Т < = Т вЂ” t сравнивают с временем t< задержки в элементе задержки

5 второго измерительного блока и. получают результат второго сравнения

ЬЕТХ Л1Т1 tf

Первый цикл измерения заканчивают при выполнении условия Tk .ь» сп,,.

Второй цикл измерения начинают сравнением результата первого цикла сра внения

km++< Т„= Тх — t„, с величиной t1 и т.д.

Процесс измерения ведут до достижения момента, когда оставшаяся часть измеряемого интервала не окажется; меньше времени задержки, соответствующей весу младшего разряда измерительного блока, причем измерение ве25 дут с одновременным поразрядным подсчетом количества вычитаний частей сигнала.

Если длительность измеряемого временного интервала оказывается меньше времени задержки первого измерительного блока; то этот сигнал без какихлибо изменений поступает на последующий измерительный блок.

Время задержки элементов задержки в каждом измерительном блоке, начиная с первого, выбирают в соответствии с зависимостью где t — время задержки элемента задержки i-го измерительного блока при i = 1,..., и>

n — число измерительных блоков.

Устройство для измерения времен45 ных интервалов работает следующим образом, Импульс, длительностью которого задан измеряемый интервал времени, передним фронтом поступает на сигнальный вход управляемого переключателя 1 и первые входы элементов И 4 и 5 первого измерительного блока.

В исходном состоянии сигнальный вход переключателя 1 соединен с первым выходом, а в переключателе 2 со вторым выходом, С первого выхода переключателя 1 измеряемый импульс поступает на вход элемента 3 задержки, Через время, 16

Тх) с4

64тх тх t4, равное времени задержки в элементе

3 задержки, входной сигнал появляется на втором входе элемента И 4, на входе элемента НЕ 6 и поступает на сигнальный вход второго управляемого переключателя 2 °

Если в это время на первом входе элемента И 4 присутствует входной сигнал, т, е. выполняется условие где Тх — длительность измеряемого интер вала

t — время задержки элемента задержки первого измерительного блока, на выходе элемента Й 4 формируется единичный уровень, который устанавливает триггер 7 в единичное состояние, при котором единичным уровнем с его прямого выхода управляемые переключатели 1 и 2 переключаются в положение, при котором сигнальный вход управляемого переключателя 1 соединяется со вторым выходом, а сигнальный вход второго управляемого переключателя 2 подключается к первому выходу, При этом происхоцит вычитание из сигнала длительностью Тх части, равной времени t< задержки, в элементе, задержки первого измерительного блока, причем оставшаяся часть сигнала длительностью

98873

6 то к моменту выхода заднего фронта отсеченной части сигнала с выхода ! элемента задержки в первом измерительном блоке выйдет передний фронт оставшейся части с выхода линии задержки в третьем измерительном блоке, что приведет к возврату в исходное состояние переключателей 1 и 2 в первом блоке и их переход в противоположное состояние во втором и третьем блоках, поэтому анализ длительности оставшейся части измеряемого импульса будет вновь производиться в первом измерительном блоке.

Результат измерения Формируется, путем суммирования результатов измерения каждого отдельного измеритель20 ного блока с учетом весовых коэффициентов каждого из них, Так при измерении временного интервала длительностью, например, 67 с с использованием 7 измерительных

25 блоков с ценой весового коэффициента и-го измерительного блока равного

1 с, и распределением весовых коэффициентов с 1-го по 7-й измерительные блоки в соответствии с коцом Фи. щ боначчи, при m = 2 соответственно — 13с; t<=8c; t>= 5c, t+

= 3 с, 5 = 2 с," с6 = 1 с, у = 1 с, Результат измерения Формируется сле- о дующим образом. В результате прохож35 дения импульса через устройство счетчики измерительных блоков зафиксируют числа, представленные в таблице.

50

55 поступает на вход следующего измерительного блока.

Переключение управляемого переключателя 1 обеспечивает поступление остатка длительности измеряемого временного интервала через выход первого на вход второго измерительных блоков.

Переключение управляемого переключателя 2 обеспечивает поступление отсеченной части импульса на счетный вход, срабатывающего по переднему фронту, счетчика 8.

Поскольку время прохождения переднего фронта сигнала через элемент

3 задержки равно времени прохождения заднего Фронта через тот же элемент задержки, а длительность измеряемого временного интервала будет удовлетворять условию

Т,) 2t„„, 1 2 3 4 5 6 7 и;; 3 2 2 0 1 0 0

Результат измерения определяется по формуле

Тк=,к t,N,, 1=1 где i — номер измерительного блока;

Е, — число, зафиксированное в счетчике i-ro измерительного блока, весовой коэффициент i-ro из1 мерительного блока п - количество измерительных блоков, Результат измерения равен

Тх = 13 3+ 8 2+ 5 ° 2+ 3 О+

+ 2 1 + 1 ° 0 + 1 0 = 67 с °

16988

Составитель Ю,Шишкин

Редактор А.Долинич Техред и пдиднык Корректор Н. Ревская

Заказ 4396 Тираж Подписное

ЗНИИПИ !осударстаанного комитата по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Про.<эводсгяенно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

При этом погрешность измерения- определяется величиной дискрета кван.тования п-го (для примера 7) измерительного блока.

Поскольку время прохождения измеряемого временного интервала через каждый измерительный блок выбирают различным, а измерения ведут циклами, включая первые tn + 1 разряды, то при измерении длительности одного интервала времени появляется возможность многократного использования одних и тех же измерительных блоков, что позволяет расширить диапазон измере-! 15 ний без увеличения аппаратурных затрат. формула изобретения

Устройство для измерения временных интервалов, содержащее и последовательно соединенных измерительных блоков, каждый из которых содержит элемент И, элемент задержки и триггер, о т л и ч à ю щ е е с я тем, 25 что, с целью расширения диапазона измерений в каждый из измерительных

) блоков дополнительно введены элемент

73

И, элемент НЕ, два управляемых переключателя и счетчик импульсов, причем вход устройства соединен с входом измерительного блока, который подключен к первым входам первого и второго -элементов И и сигнальному входу первого управляемого пере.ключателя, первый выход которого чег рез элемент задержки соединен с вторым входом первого элемента И и с сигнальным входом второго управляемого переключателя, . который через элемент HE подключен к второму входу второго элемента И, выход которого соединен с К-входом триггера, S-вход которого подключен к выходу первого элемента И, а прямой выход соединен. с входами управления первого управляемого переключателя и второго управляемого переключателя, первый выход которого подключен к счетному входу счетчика, а второй соединен с вторым выходом первого управляемого. переключателя и подключен к выходу измерительного блока, а выход и-го измерительного блока является выходом устройства.