Устройство для измерения интервалов между последовательными временными метками

 

ватейтио-техиическаа бвбриатека МБА

01 554524

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.02.75 (21) 2109250/21 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.04.77. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 19.05.77 (51)М. Кл. G 04F 10/10

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений (53) УДК 621.317.761 (088.8) н открытий (72) Автор изобретения

В. М. Тафель (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИНТЕРВАЛОВ

МЕЖДУ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМИ ВРЕМЕННЫМИ МЕТКАМИ

Изобретение относится к электронно-измерительной технике и предназначено для измерения интервалов между последовательными временными метками, Известно устройство для измерения интервалов между последовательными временными метками, содержащее генератор эталонных импульсов, компараторы, триггеры формирования, элементы И четной и нечетной групп, при этом прямые выходы триггеров формирования подключены ко входам элементов И нечетной группы, а инверсные выходы — к входам элементов И четной группы (11.

Однако при циклических процессах этому устройству свойственна погрешность от неидентичности амплитуд исходных меток.

Известно также устройство для измерения интервалов между последовательными временными метками, в котором исходные метки подаются на измерительный вход формирователя-компаратора, к опорному входу которого подключен источник эталонного напряжения. На выходе триггера, вход которого подключен к выходу компаратора, формируются вспомогательные интервалы мезкду моментами синфазных переходов напряжения соседних меток через уровень эталонного напряжения. Выходы триггера соединены с входами схем И, на другие входы которых подаются импульсы с выхода генератора эталонной частоты заполнения. На выходах схем И присутствуют пачки импульсов, пропорциона-,üные интервалам между исходными метками.

Для дифференциации пачек импульсов, соот5 ветствующих различным интервалам, могут использоваться фронты вспомогательных интервалов, подсчитываемые специальным счетчиком (2).

Однако это устройство обладает недоста10 точной точностью измерения.

С целью повышения точности измерения предлагаемое устройство для измерения интервалов между последовательными временными метками снабжено блоком измерения, 15 запоминания и последующего воспроизведения амплитуд меток, многозвенным делителем напряжения, двумя дополнительными триггерами формирования, распределителем импульсов и двумя элементами ИЛИ, приче:,t

20 выход бло <а измерения, запоминания и последующего воспроизведения амплитуд меток соединен с входом многозвенного делителя напряжения, а его вход — с первыми входами компараторов, вторые входы которых под25 ключены K выходам многозвенного делителя напряжения, выходы первого и второго компараторов связаны с входа»п первого дополнительного триггера формирования, входы второго и третьего компараторов соединены с

30 входами второго дополнительного триггера

Ъв:554524 формирования, а выходы дополнительных триггеров формирования подключены к входам триггеров формирования, вход распределителя импульсов соединен с выходом генератора эталонных импульсов, а его выходы связаны попарно с входами элементов И ооеих групп, выходы которых по группам объединены двумя элементами ИЛИ, выход каждого из которых является выходами устройства.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для измерения интервалов между последовательными временными метками.

Устройство содержит генератор 1 эталонIIbfx импульсов, компараторы 2, 3 и 4, триггеры 5, 6, 7 и 8 формирования, элементы И

9 — 16 соответственно нечетной и четной групп. Прямые выходы триггеров 5, 6, 7 и 8 подключены ко входам элементов И 9, 10, 11 и 12 соответственно, а инверсные выходы — к входам элементов И 13, 14, 15 и 16. Устройство содержит также блок 17 измерения, запоминания и последующего воспроизведения амплитуд меток, многозвенный делитель 18 напряжения, два дополнительных триггера

19 и 20 формирования, распределитель 21 импульсов и два элемента ИЛИ 22 и 23.

Выход блока 17 соединен с входом многозвенного делителя напряжения, а Вход — с первыми входами компараторов 2, 3 и 4, вторые входы которых подключены к выходам многозвенного делителя напряжения. Выходы первого и второго компараторов 2 и 3 связаны с входами первого дополнительного триггера 19, а выходы второго и третьего компараторов 3 и 4 соединены с входами второго дополнительного триггера 20. Выходы дополнительного триггера 19 соединены с входами триггеров 5 и 6, а выходы дополнительного триггера 20 — с входами триггеров

7 и 8. Вход распределителя импульсов соединен с выходом генератора 1 эталонных импульсов, а его выходы попарно связаны с входами элементов И 9 — 16 обеих групп, их выходы Ilo группам объединены двумя элементами ИЛИ 22 и 23, выход каждого из которых является выходом устройства.

Работает данное устройство для измерения интервалов между последовательными временными метками следующим образом.

На входы компараторов 2, 3 и 4 с выходов многозвенного делителя напряжения подаются опорные уровни напряжения, а на измерительные входы этих компараторов поступают исходные метки. В моменты перехода меток через ollopEIblc уровни изменяются состояния выходов компараторов 2, 3 и 4 и управляемых ими триггеров 19 и 20. Поскольку в изменении состояний каждого из дополнительных триггеров 19 и 20 участвуют два компаратора (соответственно компараторы

2,3 и 3,4) различных уровней, то реализуется гистерезисное формирование меток, исключающее ложное срабатывание, 5

Фронты выходных сигналов дополнительных триггеров 19 и 20 изменяют гостояние триггеров 5,6 и 7,8 соответственно. Стробы на выходах триггеров 5,6 и 7,8 представляют собой вспомогательные частные интервалы между соседними парами меток, сформированные на различных уровнях, причем стробы на прямых выходах этих триггеров принадлежат к нечетным интервалам, а на инверсных выходах — четным интервалом между метками.

С помощью элементов И 9 — 12 и 13 — 16 соответственно нечетной и четной групп производится заполнение каждого из частных интервалов одной из производных разнесенных серий импульсов заполнения, при этом в каждой из групп формируются частные пакеты импульсов, которые суммируются по группам при помощи двух схем ИЛИ 22 и 23 (суммирование реализуется благодаря тому, что импульсы частных пакетов разнесены во времени). Суммарные пакеты на выходах схем

ИЛИ 22 и 23 пропорциональны соответственно нечетным и четным интервалам между исходными метками, В качестве эталонного напряжения в устройстве может использоваться некоторое фиксированное напряжение, не превышающее минимальной из амплитуд меток.

При циклических процессах и необходимости устранения погрешности от неидентичности амплитуд меток в качестве эталонного напряжения может использоваться ступенчатое напряжение, которое в окрестности каждой метки равно амплитуде этой метки. Источник такого эталонного напряжения представляет собой блок измерения, запоминания и последующего воспроизведения амплитуд исходных меток, подаваемых на его вход. Измерение и запоминание реализуются в предварительном калибровочном цикле, воспроизведение — в измерительных циклах.

Формула изобретения

Устройство для измерения интервалов между последовательными временными метками, содержащее генератор эталонных импульсов, компараторы, триггеры формирования, элементы И четной и нечетной групп, причем прямые выходы триггеров формирования подключены к входам элементов И нечетной группы, а инверсные выходы — к входам элементов И четной группы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено блоком измерения, запоминания и последующего воспроизведения амплитуд меток, многозвенным делителем напряжения, двумя дополнительными триггерами формирования, распределителем импульсов и двумя элементами ИЛИ, причем выход блока измерения, запоминания и последующего воспроизведения амплитуд меток соединен с входом многозвенного делителя напряжения, а его вход — с первыми входами компараторов, вторые входы которых подключены 554524

Вхо

Составитель С. Лукинская

Техред А. Камышникова

Редактор Л. Попова

Корректор Jl. Брахнина

Заказ 978/14 Изд. гз 385 Тираж 944 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,,5К-35, Раушская наб., д. 4)5

Типография, пр. Сапунова, 2 к выходам многозвенного делителя напряжения, выходы первого и второго компараторов связаны с входами первого дополнительного триггера формирования, выходы второго и третьего компараторов соединены с входами второго дополнительного триггера формирования, а выходы дополнительных триггеров формирования подключены ко входам триггеров формирования, вход распределителя импульсов соединен с выходом генератора эталонных импульсов, а его выходы связаны попарно со входами элементов И обеих групп, выходы которых по группам обьединены двумя элементами ИЛИ, выход каждого пз которых является выходом устройства.

Источники информации, принятые во вни5 мание при экспертизе изобретения:

1. В. М. Шляндин «Цифровые измерительные преобразователи и приборы», Высшая школа, М., 1973, стр. 197 — 198.

2. «Основы построения автоматизирован10 ных систем контроля сложных объектов» под ред. П. И. Кузнецова, Энергия, М., 1969, стр.

89 — 93.