Устройство для измерения периода

 

Саюз Советских

Социалистических

Рес ублмн

О П И С А Н И Е ()657405

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ (6!) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено06.10.76 (2! ) 2411805/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано15.04.79 Бюллетень №14 г (5!) М. Кл, $04 F 10/06

ГееударетевнаМ аеметвт

СССР ее дулам евебрвтвний а етхритее (53) УДК 681.11 (088. 8) Дата опубликования опнсания17.04.79 (72) Авторы изобретения

Б. Л. Бородин и А. Н. Зуев (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРИОДА

Изобретение относится к области электроизмеритепьной техники и может быть использовано для цифрового измерения временных интервалов.

Известны устройства для измерения периода; содержащие генератор импульсов опорной частоты, основной и вспомогательный счетчики импульсов (1).

Однако в этих. устройствах происходит потеря информации при переполнении основного и вспомогательного счетчиков импульсов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения периода, содержащее генератор образцовой частоты, выход которого через первый ключ соединен с входом счетчика импульсов, входной формирователь, выход которого соединен с входом счетчика поддиапазонов, схему ИЛИ, выход которой соединен с первым управляющим входом второго ключа, второй вход которого подключен к одн.>му из выходов счетчика импульсов, пусковой

2 ключ, управляющий вход которого соединен с входом входного формирователя, триггер, первый вход которого соединен с выходом пускового ключа, а его выход подключен к управляющему входу вход% ного формирователя импульсов и управляющему входу первого ключа, и дешифратор поддиапазонов, входы которого подключены к выходам счетчика поддиапазонов а выходы - к входу схемы

ИЛИ f2).

Недостатком такого устройства является низкая точность при автоматическом выборе поддиапазона.

Целью изобретения является повышение точности при автоматическом выборе поддиапазона.

Это достигается тем, что предлагаемое устройство для измерения периода снабжено дополнительными разрядами

20 счета в счетчиках импульсов и в счетчике поддиапазонов и второй схемой ИЛИ, входы которой соединены с выходами дополнительных разрядов счета в счетчи657405 ке иыпупьсов и в с ытчике подцийпазонов и с выходом второго кпюча, а выход второй схемы ИЛИ соединен со вторым входом триггера.

Предлагаемое устройство цля измере- 5 ния периода изображено на чертеже.

Устройство содержит генератор .1, образцовой частоты, кшоч 2, счетчик »мпульсов 3, входной формировате пь 4, счетчик поддиапазонов 5, схему ИЛИ 6, второй кпюч

I0

7, пусковой к пюч 8, триггер 9, дешифратор поддиапазонов 10, допопните пьный разряд счетчика импупьсов 1 1, допопнитепьный разряд счетчика подциапазонов 12 и вторую схему ИЛИ 13.

Выход генератора 1 образцовой частоты через кпюч 2 соединен с входом счетчика импупьсов 3, входной формироватець

4 соединен с входом счетчика поддиапазонов 5, выходы которого соединены с входами дешифратора поддиапазонов 10, а выходы дешифратора подциапазонов 10 соединены с входами схемы ИЛИ 6, выход„ которой соединен с одним из управпяющих входов второго кцюча 7. Второй вход поспеднего подключен к одному из выходов счетчика импупьсов 3. Пусковой кпюч 8 своим управпяющим входом соецинен с З@ входом входного формироватепя 4, а выходом — e входом триггера 9, другой вход которого соединен с выходом второй схемы ИЛИ 13, выходы которой, в свою очередь, соединены с выходом дополнитепьного разряда счетчика импупьсов 11, с выходом допопнитепьного разряда счетчика поддиапазонов 12 и с выходом второго кпюча 7. Выход триггеl3 ра 9 соединен с управпяющимй входами кпюча 2 и входного формирователя 4-.

Устройство работает. спецующим образом. В исходном состоянии кшоч 2 и входной формирователь 4 закрыты потенциа IQM с нулевого" выхода триггера

9, а . счетчики импульсов Э и поддиапазонов 5 находятся в нупевом состоянии.

Второй кпюч 7 закрыт как потенциапом с выхода счетчика импупьсов 3, так и потенциапом с выхода погической схемы

ИЛИ 6.

При поступлении на вход пускового кшоча 8 сигнапа "Пуск" и с приходом импуцьса, соответствующего начапу измеряемого периода, поспедний проходит на выход пускового кпюча 8, но не проходит на выход входного формироватепя4

Переключаясь, триггер 9 открывает ключ 2 цпя прохождения счетных импупьсоВ с генератора 1 образцовой частоты иа счетчик импульсов 3. Кроме то1о, разрешается прохождение через входной формироватепь 4 импульсов, соответствующих концу измеряемых периодов. Еспи к моменту окончания измеряемогопериода на выходе счетчика импульсов

3 имеется разрешающий потенциал (т.е. задаваемая точность измерения достигнута), то второй ключ 7 открывается, 1 ак как импульс конца первого измеряемого периода заносится в счетчик поддиапазонов 5, и в шине " I " дешифратора поддиапазонов 10 появляется потенциал, проходящий через схему ИЛИ 6 на второй управпяюший вход второго ключа 7.

Вследствие этого, импульс конца первого измеряемого периода проходит через второй ключ 7, вторую схему ИЛИ 13 и переключает триггер 9 в исходное состояние. аикц измерения заканчивается, в счетчике импупьсов 3 фиксируется результат, пропорционапьный значению периода, а потенциац с выхода шины дешифратора поддиапазонов 10 указывает 4 вепичииу порядка в соответствии с перВым поцдиапазоном (запятая устанавливается поспе мпадшего разряда мантиссы).

Испи измеряемый период мап, то к приходу импупьса, соответствующего концу первого периода, в счетчике им.

hym coB 3 накаппивается недостаточно импупьсов, на входе его нет разрешающего потенциапа (задаваемая точность не достигнута). Второй ключ 7 не открывается, и цикп измерения не заканчивается. Вспедствие этого, импульсы с генератора 1 образцовой частоты продопжают поступать на счетчик импупьсов 3, Еспи к моменту окончания второго периода на выходе счетчика импульсов 3 есть разрешающий потенциап, то разрешающий потенциап с шины "2" цешифратора поддиапазоиов 10 проходит через схему ИЛИ 6, открытый второй ключ 7 и вторую схему ИЛИ 13 на вход триггера 9. В этом случае в счетчике импупьсов 3 вновь фиксируется мантисса результата измерения, а потенциал шины "2 дещифратора поддиапазоиов 10 указывает иа уменьшение величины порядка на 1 (сдвиг запятой на один двоичный разряд впево). (l57 105

В спучае, когда к концу второго измеряемого периода на выходе счетчика импульсов 3 нет разрешающего потенциапа, анапиэируется момент конца четвертого измеряемого периода, и при достижении заданной точности заканчивается цикл измерения. Потенциал, возникаюII1HA на шине "4" дешифратор поддиацаэ нов 10, указывает на уменьшение порядка еще на единицу и т.д.

Если измеряемый период настолько вепик, что выходит за предепы верхней границы, то счетчик импульсов 3 перепопняется и дополнительный разряд счетчика импупьсов 11 вырабатывает импульс, который через вторую схему

ИЛИ 13 устанавпивает триггер 9 в исход ное состояние. Таким образом, искпючается появление пожного результата в счетчике импульсов 3 при выходе измеряемого сигнала за предеп измерения.

Еспи измеряемый период очень мал и выходит за предел нижней границы из меряемого поддиапазона, то счетчик поддиапазонов 5 перепопняется раньше, чем придет разрешающий потенциал счетчика импупьсов 3. При этом дополнительный разряд счетчика поддиапазонов 12 вырабатывает импупьс, который через вторую схему ИЛИ 13 устанавпивает триггер 9 в исходное положение. В этом спучае также в счетчике импульсов 3 фиксируется мантисса результата измерения, а потенциап шины п+1" показывает предепьное значение порядка (сдвиг запятой в крайнее левое попожение).

Предпагаемое устройство дает воэможность искпючить погрешность на концах диапазона измерения при автоматическом выборе поддиапаз на.

Формула изобретения

Устройство для измерения периода, содержащее генератор образцовой частоты, выход которого через первый кнючсоединен с входом счетчика импульсов, входной формирователь, выход которого соединен с входом счетчика поддиапазонов, схему ИЛИ, выход которой соединен с первым управляющим входом второго ключа, второй вход которого подключен к одному из выходов счетчика импульсов, пусковой ключ, управпяюший вход которого соединен с входом входного формироватедя, триггер, первый вход которого соединен с выходом пускового кпюча, а его выход подкпючен к управляющему входу входного формироватепя импупьсов и управляющему входу первого ключа, и дешифратор поддиацазонов, входы которого подключенй к выходам счетчика поддиапазонов, а выходы— квходусхемыИЛИ, от личаюшеес я тем, что, с цецью повышения точности при автоматическом выборе поддиапазона, оно снабжено дополнительными разрядами счета в счетчиках импупьсов и в счетчике поддиепазонов и второй схемой

39

ИЛИ, входы которой соединены с выхо« дами допопнитепьных разрядов счета в счетчике импульсов и в счетчике поддиапазонов и с выходом второго кпюча, а выход второй схемы ИЛИ соединен с вторым входом триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ермопов P. С. цифровые частотомеры. Л., Энергия", 1973, с. 28-99.;

2. Авторское свидетельство

% 451045, кп. 604 F 10/06, 1974.

057 -105

Заказ

1793/46 Тираж 501 Подписное

ИНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130 35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, уп. Проектная, 4

Составитель А. Иванов

Редактрр С. Хейфип Техред О. Андрейко Корректор М. Пожо