Устройство для измерения интервалов времени

 

Союз Советсеа

Соцмалмстммескик

Распубалми

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А8ТОРСКОМУ СВИДВТЮЛЬСТВУ (61)Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 03.01.77 (21) 243б421(18 — 10

z . Кл.

04 F 10/04 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Гкударетееккьй кеиктет

СССР в делам кзебретенкк к еткрмткй

Опубликовано 15.08.79 Бюллетень Ph 30

ДК 531.76

088.8) Дата опубликования описания 15.08.79 (72) Авторы изобретения В. С. Белов, Н. В. Зябриков, В. В. Мигуцкий и Х. Х. Салахутдннов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ

Изобретение относится к области измерительной и импульсной техники и может быль использовано для измерения временных интервалов, характеризующих положение объекта по дальности, и контроля различных импульсов устройств, формирующих точные интервалы вре- S мени между запускающим и задержанным сигналами.

Известны устройства для измерения временных интервалов, построенные по классическому методу последовательного счета, использующие статические способы повышения точности измерения (преобразования) (1) .

Точность измерения устройств такого типа ограничена, в частности, использованием линий 15 задержки, дискретность которых является конечной величиной.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измере) ния интервалов времени, содержащее последовательно включенные триггер, схему совпадения, счетчик, а также генератор, подключенный ко второму входу схемы совпадения f2).

Недостатком такого устройства является наличие разницы между двумя измерениями, возникающей за счет несинхронности импульсов генератора н измеряемых интервалов времени, Целью изобретения является увеличение точности измерения временных интервалов и исключение систематической и медленно меняющейся ошибки измерительного устройства. ,(1ля этого q,ócòðîéñòâî введены схема ИЛИ, переключатель, второй генератор, схема формирования импульсов перемещенной длительности, формирователь импульсов заднего фронта и блок измерения среднего периода, при этом выход схемы ИЛИ с помощью переключателя связан с единичным входом триггера либо непосредственно, либо через измеряемую задержку, выход счетчика включен на второй вход триггера и на вход формирователя импульсов переменной длительности, на второй вход которого включен второй генератор, а выход которого через формирователь импульсов заднего фронта подключен к входу блока измерения среднего периода и входу схемы ИЛИ, второй вход которой является входом "запуска" устройства.

6799 8 рого задержанный импульс поступает на второй вход схемы ИЛИ I. В результате в устройстве 49 возникает рециркуляция импульсов с периодом

T> = тх + тф, где тф — задержка, формируемая предлагаемым устройством. Величина периода рециркуляции Т> измеряется блоком измерения среднего значения из N периодов 11.

Поясним работу блока 7 формирования переменной задержки, осуществляющего модуляцию периода рециркуляции старт-импульсов-, (см. фиг. 2), На вход а схемы 9 формирования импульсов переменной длительности посту- пан>т импульсы с периодом, равным периоду рсциркуляции, а на вход б — импульсы второго генератора 8. Схема 9 формирует импульсы

»срсмснной длительности, равной временному

»>псрвалу между псрсдним фронтом импульсов

И

»;> входе а и передним фронтом тех импулья гс>>срат >ра 8 (нход Г>), которые поступают

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства измерения интервалов времени, а на фиг. 2 — временная диаграмма работы устройства, осуществляющего модуляцию периода повторений старт-импульсов.

Предлагаемое устройство содержит схему

ИЛИ 1, соединенную через переключатель 2 с триггером 3, управляющим прохождением через схему совпадения 4 импульсов генератора 5 на вход переменного делителя 6, в качестве которого используется двоичный счетчик. Выход переменного делителя соединен с блоком 7 формирования переменной задержки, состоящим иэ второго генератора 8, схемы 9 формирования импульсов переменной длительности и формирователя 10 импульсов заднего фронта, выход блока 7 формирования неремениой задержки соединен со вторым входом схемы ИЛИ 1 и блоком 11 измерения среднего значения периода. На первый вход схемы ИЛИ 1 подается одиночный импульс, необходимый для запуска устройства.

Устройство работает следующим образом.

Переключатель 2 устанавливается в положение, подключающее "выход 1" к выходу схемы

ИЛИ, На "вх>од 1" устройства подается одиночный импульс, который со схемы ИЛИ 1 через

"выход 1" в качестве старт-импульса, поступает на устройство, временная задержка которого тх измеряется. Задержанный импульс поступает, на "вход 2" устройства и устанавливает триггер 3 в положение, разрешающее поступление импульсов генератора 5 через схему совпадения

4 на вход переменного делителя 6, выходной импульс которого устанавливает триггер 3 в состояние, прекращающее поступление импульсов генератора 5 на делитель 6. Импульс с выхода переменного делителя поступает также на блок 7 формирования задержки, с выхода котоИ

И

>2 первыми во времени после переднего фронта импульсов на входе а.

Как видно из временной диаграммы, на входе схемы 9 формируются импульсы переменной длительности, распределенной в пределах от нуля до периода второго генератора 8.

В случаях, когда периоды рециркуляции генератора 8 являются соизмеримыми величинами, справедливо соотношение:

Т, m-=Т ° n, где m и — целые вэаимоопрос ые числа, Т> — период рециркуляции, Тз — период импульсов генератора 8.

Число определяет чи.ло различных длительностей импульса на выходе схемы формирования 9. При этом длительности импульсов на выходе схемы 9 пробегают следующие значения:

Т 2 Tg Ои- 1т тт

>т> tri

В случае несоизмеримых периодов Т> и Т число значений длительностей на выходе схемы формирования 9 стремится к бесконечности, т.е. длительность становится непрерывной величиной.

Формирователь 10 формирует импульс по заднему фронту сигнала на входе в, в резуль тате при рециркуляции, импульс на выходе 2 задерживается относительно импульса входа а на величину задержки, распределенную по равномерному закону.

Выбором значений Т, и, Т1 можно получить шаг изменения задержки, т.е. модуляцию периода рециркуляции много меньше, чем дискрет квантования в пределах от нуля до дискрета квантования.

Затем переключатель 2 устанавливается в замкнутое положение и на "вход 1" устройства подается одиночный импульс. В результате в устройстве возникает рециркуляция импульсов с периодом Т тф. В этом случае блок 11 измерения периода измеряет усредненное значение Т эа то же число N периодов.

Вычитая из первого результата измерения второй, получим величину измеряемого временного интервала:

Т вЂ” 4 = тх + тф — тф = тх

Формула изобретения

Устройство для измерения интервалов времени, содержащее последовательно включенные триггер, схему совпадения, счетчик, а также генератор, подключенный ко второму входу схемы совпадения, о тл ич а ю щ ее с я

679928

queue.! ф ф

I I I !

I I I

oui. Р

Составитель В. Митряев

Техред О.Андрейко

Корректор С. Патрушева

Редактор Л. Бибер

Заказ 4791/42 Тираж 502

11НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тем, что, с целью увеличения точности измерения и исключения систематической и медленно меняющейся ошибки измерительного устройства, в него введены схема ИЛИ, переключатель, второй генератор, схема формирования импульсов переменной длительности, формирователь импульсов заднего фронта и блок измерения среднего периода, при этом выход схемы ИЛИ с помощью переключателя связан с единичным входом триггера, выход счетчика включен на второй вход трип.ера и на вход формирователя импульсов переменной длительноети, на второй вход которого подключен второй генератор, а выход которого через формирователь импульсов эаш его фронта подключен к входу блока измерения среднего периода и входу схемы

ИЛИ, второй вход которой является входом

"запуска" устройства, Источники информации, принятые во внима ние при экспертизе

1. Гитис Э. И. Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных устройств. "Энергия",,1975, с. 252.

2. Там же, с. 208, рис. 5 — 1 (прототип).