Устройство для измерения временных интервалов

 

О П И С А Н И Е ii,888066

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистичесиих

Респубпии

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 22.02,79 (21) 2736934/18-10

{5i)M. Кл.

G 04 Г 10/04 с присоединением заявки йе (23) Приоритет

)оеудерствснхый кеиитет ео делен изебретеиий и открытий

Опубликовано 07 12 81. Бюллетень М45

Дата опубликования описания 10.12.81

{53) УДК 681.11 (088,8) (72) Авторы изобретения

Н. Н. Илюшин, Т. П. Филиппов, И. В. Хлапонин и Э. П. Шестопалов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ

ИНТЕРВАЛОВ

Недостатком таких устройств является невысокая точность измерения непрерывной импульсной последовательности и невозможность измерения длительности прямоугольных импульсов и пауз

15 между ними, Наиболее близким техническим решением является устройство для измерения временных интервалов, содержащее re20 нератор эталонной частоты, соединенный своим выходом со счетными входами первого и второго счетчика импульсов, три триггера, схему И и формирователь(2).

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в аппаратуре автоматического контроля и измерения временных интервалов, образованных непрерывной последовательностью импульсов.

Известны устройства для измерения временных интервалов, обеспечивающие допусковый контроль (1), Недостатком устройства является незоэможность допускового контроля непрерывной последовательности прямоугольных импульсов и пауз между ними и низкое быстродействие.

Целью изобретения является повышение точности и быстродействия при измерении непрерывной последовательности прямоугольных импульсов и пауз между ними.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройство введены четыре дешифратора, формирователь, две схемы ИЛИ, триггер, индикатор, причем вход устройства соединен с первыми входами первого и второго счетчиков, каждый кз которых своим первым выходом соединен с входом каждого из двух дешифраторов нижних пределов, выходы которых соединены с ; -входами первого и второго триггеров, а вторые выходы обоих счетчиков соединены с входами каждого из двух дешифраторов верхних пределов, выходы которых соединены соответст888066 4 венно с первым и вторым входом схемы

И, два других входа соединены с одиночным выходом каждой из двух схем ИЛИ, а первый вход одной из них соединен с выходом третьего триггера, второй вход соединен с выходом первого триггера и входом первого формирователя, выход которого связан с прямым входом второго триггера, а второй выход первого триггера соединен с прямым входом третьего триггера, первый вход второй схем

ИЛИ - с выходом второго триггера и входом формирователя, выход которого соединен с прямым входом первого триггера, а второй вход второй схемы HIIH соединен с входом устройства и счетными входами третьего триггера, первого и второго счетчика, причем вход установки нуля соединен с К -входом первого и второго счетчиков, первого, второго, третьего и четвертого триггеров, второй вход последнего соединен с выходом схемы И, а выход — с входом индикатора.

20 о

На чертеже приведена функциональная схема описываемого устройства.

Устройство содержит генератор эталонной частоты 1, соединенный с первым 2 и вторым 3 счетчиками импульсов, каждый из которых связан со своими дешнфраторами 4, 5, 6 и 7 выбора нижнего и верхнего допусков; первый 8 и второй 9 триггеры, соединенные по входу S со своими дешифра тора ми выбора нижнего допуска; первый 10 и второй 11 формирователи импульсов, входы которых подключены соответсвен но к прямым выходам первого 8 и второго 9 триггеров, а инверсные выходы этих формирователей импульсов подключены к одному из входов установки нуля соответственно второго 9 и первого

8 триггеров; третий триггер 12, соединенный одним из входов установки нуля с инверсным выходом первого триггера 8; первый 13 и второй 14 элементы ИЛИ, соединенные одним из входов с прямыми выходами соответственно первого 8 и второго 9 триттеров; элемент И 15, подключенный своими входами к выходам элементов ИЛИ 13, 14 и выходам дешифраторов 6, 7 выбора верхнего допуска; четвертый триггер 16, соединенный входом 5 с выходом элемента И

15; блок индикации 17, соединенный с инверсным выходом четвертого тригге ра 16; вход 18 устройства, подключенный к одному из инверсных входов установки нуля первого счетчика 2, прямому входу установки нуля второго счетчика

3, счетному входу третьего триггера 12 и инверсному входу элемента ИЛИ 14; и шину установки нуля 19, соединенную с вторым инверсным входом установки нуля первого счетчика 2, инверсным входом установки нуля второго счетчика 3, вторыми входами R, первого 8, второго

9 и третьего 12 триггеров, а также с входом четвертого триггера 16.

Устройство работает следующим образом.

На шину установки нуля подается импульс, устанавливающий счетчики и все триггеры в нулевое состояние. Блок индикации 17 информирует "НОРМА" длительности временного интервала. Момент окончания действия импульса установки нуля совпадает с началом формирования на входе 18 устройства первого измеряемого временного интервала импульс ной последовательности с потенциалом 0", и импульсы с генератора эталонной частоты 1 начинают заполнять второй счетчик 3. Первый счетчик 2 будет удерживаться в нулевом состоянии потенциалом "0" по инверсному входу установки нуля, соединенному с входом 18 ус тройс тва.

Если длительность временных интервалов импульсной последовательности находится в допуске, второй счетчик 3 в момент прохождения числа импульсов, соответсвующего нижнему допуску первого временного интервала, выдает команду на дешифратор 5, на выходе которого произойдет изменение потенциала с "1" на "0". Перепадом с "1 на

"0" с выхода дешифратора 5 переключается триггер 9, который в момент переключения в единичное состояние перепадом с "0" на "1 запустит второй формирователь импульса 11, на выходе которого сформируется одиночный импульс потенциала "0", повторно подтверждающий нулевое состояние триггера 8; после переключения выдает " 1", на прямой вЖд второго элемента ИЛИ 14, не вызывая изменения на его выходе.

В момент окончания первого и начала формирования второго временных интервалов потенциал на входе 18 устройства изменится с "0" на "1", после чего импульсы с генератора эталонной частоты 1 начнут заполнять первый счетчик 2, а второй счетчик 3 установится в нулевое состояние потенциалом

Если же временной интервал на входе 18 устройства имеет потенциал 0, то не переключится второй триггер 9, а в момент окончания измеряемого speменного интервала на инверсном входе второго элемента ИЛИ 14 появится "1", Следовательно, на его выходе будет "О» и перепадом с 1" на 0" на выходе элемента И 15 переключится четвертый триггер 16, выдающий в блок индикашя 17 команду HET НОРМЫ", Если же длительность одного из временых интервалов импульсной последовательности выше допуска, то в момент окончания этого интервала изменение потенциала на входе 18 устройства про5 8880

"1" по прямому входу установки нуля и будет удерживаться в этом состоянии до момента окончания второго временного интервала. Перепад с "0 на

"1" на входе 18 устройства не пере- 5 ключит третий триггер 12, а с установкой в нулевое состояние второго счетчика 3 на выходе дешифратора 5 вновь пс вляется "1 . Так как длительность первого временного интервала находится в допуске, то установка второго счетчика 5 в нулевое состояние про" изойдет раньше, чем на него поступит количество импульсов, соответствующее выходу этого временного интервала за И верхний допуск, и на выходе дешифратора выбора верхнего допуска 7 потенциал " 1" не изменится, следовательно, не изменится и выходной потенциал элемента И 15, управляющий четвертым 2О триггером 16. Блок индикации 17 будет информировать НОРМА длител ности временного интервала.

В момент прохождения числа импульсов, соответствующего нижнему допуску второго временного интервала, первый счетчик 2 аналогично второму счетчику 3 выдаст команду на дешиф ратор 4, на выходе которого произойдет изменение потенциала с 1" на 0". lO

Перепадом с 1" на 0 с выхода дешифратора 4 переключится триггер 8, который перепадом с 0" на "1 на прямом выходе запустит первый формирователь импульса 10, на выходе которо- д, го формируется одиночный импульс нулевого потенциала, устанавливающий триггер 9 в нулевое состояние; выдаст

"1" на один из входов первого элемента ИЛИ 13, не вызывая изменения его 4Е выходного потенциала; потенциалом 0 с инверсного выхода удерживает третий триггер 12 в нулевом состоянии.

В момент окончания второго временного интервала потенциал на входе 18 устройства изменится с 1" на "0", не. вызывая изменения на выходе второго элемента ИЛИ 14 и не переключая третий триггер 12, так как последний удерживается в нулевом состоянии. Я

Импульсы с генератора 1 начинают заполнять второй счетчик 3, а первый счетчик 2 устанавливается в нулевое состояние потенциалом 0" по инверсному входу установки нуля, соединенному с входом 18 устройства, и будет удерживаться в этом состоянии до момента окончания третьего временного интервала, равного по длительности первому. С установкой в нулевое состояние первого счетчика 2 на выходе дешифратора выбора нижнего допуска 4 вновь появигся 1 . Так как длительность второго временного интервала находится в допуске, то установка первого счетчика

2 в нулевое состояние произойдет рань ше, чем на него поступит количество импульсов, соответсвующее выходу этого временного интервала за верхний допуск и на выходе дешифратора выбора верхнего допуска 6 потенциал "1 не изменится, следовательно, не изменится и выходной потенциал элемента И

15, управляющий четвертым триггером

16. Блок индикации 17 будет по-прежнему информировать "НОРМА длительности временного интервала, Далее процесс измерения повторяется, Если длительность одного из временных интервалов импульсной последовательности на входе 18 устройства ниже допуска и имеет потенциал "1, в этом случае изменение потенциала с

1 на 0" на входе 18 устройства произойдет раньше, чем импульсы эталонной частоты заполнят первый счет-, чик 2 до числа, соответствующего нижнему допуску временного интервала.

Перепадом c "l на 0 переключится третий триггер 12, а переключения первого триггера 8 не произойдет, так как потенциал "1 на выходе дешифратора выбора нижнего допуска 4 не изменится. На оба входа первого элемента ИЛИ 13 будут поданы потенциалы

"О, следовательно, на его выходе будет 0 и перепадом с "1 на "0 на выходе элемента И 15 переключится четвертый триггер 16, с выхода которого в блок индикации 17 поступит команда НЕТ НОРМЫ".

888066 изойдет позже, чем импульсы эталонной частоты заполнят счетчик до *.исла, соответствующего превышению допуска измеряемого временного интервала. В зависимости от заполняемого счетчика произойдет изменение выходного потенциала одного из дешифраторов 6 или 7 выбора верхнего допуска с "1 на "0".

При наличии потенциала "0" на одном из входов элемента И 15 произойдет изменение его выходного потенциала с "1" на "0", переключающее четвертый триггер 16, с выхода которого в блок индикации 17 поступит команда "НЕТ НОРМЫ".

Обеспечение непрерывного измерения и контроля непрерывной последовательности периодических временных интервалов, образованных прямоугольными импульсами и паузами между ними, путем независимой установки нижних и верхних допусков измеряемых временных интервалов и установки триггеров в исходное состояние по командам прохождения нижних допусков измеряемых интервалов повышает быстродействие и надежность работы, а также улучщает эксплуатационные качества устройства.

Формула изобретения

Устройство для измерения временных интервалов, содержащее генератор эталонной частоты, соединенный своим выходом со счетными входами первого и второго счетчика импульсов, три триггера, схему И и формирователь, о т, л ичающееся тем,что,с целью повышения точности и быстродействия при измерении длительности непрерывной последовательности прямоугольных импульсов и пауз между ними, в него введены два дешифратора нижних пределов и два дешифратора верхних пределов, формирователь, две схемы HJIH„ триггер, индикатор, причем вход устройства соединен с первыми входами . счетчиков, первые выходы которых соединены с входами дешифраторов нижних пределов, выходы которых соединены с 5 -входами первого и второ1О го триггеров, а вторые выходы счетчиков соединены с входами соответствующих дешифраторов верхних пределов, выходы которых подключены к первым и вторым входам схемы И, два других

l S входа которой соединены с одиночным выходом соответствующих схем ИЛИ, первый вход одной из них соединен с выходом третьего триггера, второй вход— с выходом первого триггера и входом

20 первого формирователя, выход которого связан с прямым входом второго триггера, а второй выход первого триггера соединен с прямым входом третьего триггера, первый вход второй схемы ИЛИ

2S соединен с выходом второго триггера и входом формирователя, выход которого соединен с прямым входом первого триггера, а второй вход второй схемы ИЛИ соединен с входом устройства, причем вход установки нуля соединен с R — - входом первого и второго счетчика и Р -входом каждого из четырех триггеров, второй вход четвертого триггера соединен с выходом схемы И, а выход - с вхо35 дом индикатора, Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 479077, кл. G 04 F 10/04, 1975.

2, Авторское свидетельство СССР № 555375) кл, G 04 F 10/04> 1977 (прототип) .

888066

Составитель H. Крохин

Редактор О. Филиппова Техред М.Рейвес Корректор H. Швыдкая

Заказ 10722/12 Тираж 460 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4