Цифровой измеритель средней длительности

 

Союз Советскик

Социалистичесиик

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

{б1) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 290480 (21) 2915400/18-21 (51) М. КЛ.

G 04 F 10/04 с присоединением заявки Йо(23) ПриоритетГосударственный комитет

СССР ио ямви изобретений и открмтий

Опубликовано 23.1281, Бюллетень Н9 47

Дата опубликования описания 2 3,1281 (53) УДК б21. 317 (088 ° 8) (72) Авторы изобретения

Г.К. Вязмитин, Н.Г. Ломакина и М.М. Архипов (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ИЗИЕРИТЕЛЬ СРЕДНЕЙ

ДЛИ TEJIЬНОСТИ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах обработки информации.

Известен измеритель средней длительности ряда временных интервалов, предназначенный для анализа статистических данных, представленных временными интервалами (1).

Однако этот измеритель обладает высокой погрешностью измерения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является цифровой измеритель средней длительности ряда временных интервалов, со- 15 держащий счетчик суммы, вентиль, триггер среднего, блок управления и генератор эталонной частоты (2).

Однако известное устройство позволяет получить среднее значение 2О только двух временных интервалов, что при флуктуации временных интервалов около истинного значения больше чем на один дискрет приводит к значительным ошибкам.

Цель изобретения — повьыение точности измерения среднего значения временных интервалов.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой измеритель средней ЗО длительности ряда временных интервалов, содержащий счетчик суммы, резистор суммы, вентиль, триггер среднего, блок управления и генератор эталонной частоты, выход которого соединен с первым входом вентиля, а выходы счетчика суммы подключены ко входам резистора суммы, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого подключен к первому входу счет чика суммы, введены счетчик суммы циклов, счетчик текущего, резистор текущего, счетчик времени, сумматор, элемент сравнения кодов и элемент

2И-ИЛИ, первый вход которого соединен с третьим выходом блока управления, второй вход соединен с выходом первого разряда регистра текущего, третий вход соединен с выходом младшего разряда второй группы выходов регистра суммы и четвертый вход сое-, динен с четвертым выходом блока управления, при этом выход элемента

2И-ИЛИ подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом младшего разряда первой группы выходов регистра суммы, а выход сумматора соединен со входом последовательного ввода .ре892416 гистра суммы, выходы второй группы регистра суммы подключены к первой группе входов элемента сравнения кодов, вторая группа входов элемента сравнения кодов соединена с выходами счетчика времени, а выход элемента сравнения кодов подключен ко входу установки в 0 триггера среднего, причем выход вентиля соединен с тактовыми входами счетчика суммы и счетчика текущего, выход генератора эталонной частоты подключен к первому входу блока управления и тактовому входу счетчика времени, .пятый выход блока управления соединен с входом установки в 0 счетчика времени, счетчика текущего и входом 15 установки в 1 триггера среднего, шестой выход блока управления подключен к управляющему и первому тактовому входу регистра текущего, седьмой выход — к тактовому входу ре- 2О гистра суммы и второму тактовому входу регистра текущего, а восьмой выход — к тактовому входу счетчика циклов, выход которого соединен со вторым выходом блока управления и выходы счетчика текущего подключены к информационным входам регистра текущего.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Цифровой измеритель средней длительности ряда временных интервалов содержит вентиль 1, счетчик 2 суммы, регистр 3 суммы, генератор 4 эталонной частоты, блок 5 управления, счетчик б циклов, счетчик 7 текущего, регистр 8 текущего, элемент 9 2И-ИЛИ, сумматор 10, элемент 11 сравнения кодов, счетчик 12 времени, триггер

13 среднего.

Цифровой измеритель средней дли- ф) тельности ряда временных интервалов работает следующим образом.

Перед началом работы по сигналу от блока 5 управления все элементы устройства устанавливаются в исход- 4 ное состояние.

Входной импульс, длительность которого определяет измеряемый временной интервал, открывает вентиль

1 и счетчик 2 суммы подсчитывает число импульсов генератора 4 эталонной частоты в течение времени действия входного импульса. С приходом втррого и последующих входных им.пульсов процесс повторяется в течени е п циклов, где n — число входных 55

:и фнульсов, которое определяется количеством .слагаемых, необходимым и достаточным для вычисления с задан-. ной точностью среднего значения временного интервала, флуктуирующего щ около истинного значения. Через п циклов, подсчет которых ведет счетчик б циклов, полученная сумма

Х = Р а", где а. — код длительF=1

65 ности измеряемого временного интервала, переписывается по сигналу от блока 5 управления из счетчика 2 суммы в регистр 3 суммы, затем счетчик 2 суммы обнуляется и в следУющих и-циклах подсчет суммы повторяется.

Одновременно с накоплением суммы производится вычисление среднего временного интервала в каждом цикле.

Исходной информацией для этого служит код суммы Z„ „ Hçìåðÿåìûõ временных интервалов, полученный в предыдущих и циклах и записанный в регистр 3 суммы.

В каждом цикле количество импульсов генератора эталонной частоты, соответствующее длительности входного импульса с выхода вентиля 1 поступает на счетчик 7 текущего и подсчитывается им.

В течение времени между двумя соседними входными импульсами по сигналам от блока 5 управления производится подсчет значения среднего временного интервала в приведенной ниже последовательности °

Параллельный код а; измеряемого временного интервала переписывается из счетчика 7 текущего в регистр 8 текуще1.о, после чего счетчик 7 текущего обнуляется. Затем производится одновременный сдвиг содержимого регистра 3 суммы и суммирование на сумматоре 10 кода младшего разряда первой группы разрядов регистра 3 суммы, где хранится дробная часть кода среднего временного интервала и дополнительного кода младшего разряда второй группы разряцов регистра

3 суммы, где хранится код целой части среднего временного интервала а р„, результат вычисления записывается в старший разряд регистра 3 суммы. К концу операции сдвига в регистре 3 суммы будет записан код разности между суммой измеряемых временных интервалов за п предыдущих циклов и кодом временного интер-. вала, полученного в предыдущем цикле.

Затем происходит сдвиг нового содержимого регистра 3 суммы и содер" жимого регистра 8 текущего с одновременным суммированием кода младшего разряда первой группы разрядов регистра 3 суммы с кодом младшего разряда регистра 8 текущего, результат последовательно записывается в регистр 3 суммы.

К концу операции сдвига в регистре

3 суммы получается код в соответствии с формулой. х„= х„„- а«. -1 + а„.

В следующем цикле при равенстве кодов во второй группе разрядов регистра 3 суммы и в счетчике 12 времени, который начинает считать от пе892416 со входом последовательного ввода регистра суммы, выходы второй группы которых подключены к первой группе входов элемента сравнения кодов, вторая группа входов которого соединена с выходами счетчика времени, выход элемента сравнения кодов под20 ключен ко входу установки в 0 триггера среднего, причем выход вентиля соединен с тактовыми входами .счетчика суммы и счетчика текущего, выход генератора эталонной частоты 5 подключен к первому входу блока управления и тактовому входу счетчика

Формула изобретения реднего фронта выходного импульса, с элемента 11 сравнения кодов подается сигнал на вход установки в 0 триггера 13 среднего, предварительно установленного в 1 передним фронтом входного сигнала, таким образом на входную клемму выдается импульс, длительйость которого соответствует длительности среднего временного интервала.

Введение счетчика циклов, счетчика текущего, регистра текущего, элемента сравнения кодов, счетчика времени, триггера среднего, сумматора, элемента 2И-ИЛИ и соединение названных элементов с остальными блоками в соответствии с выаеизложенным позволит повысить точность измерения

4 среднего значения временных интервалов в n/2 раз, где n — количество слагаемых за счет уменьшения рассеяния среднего значения временных интервалов около истинного значения по сравнению с рассеянием измеряемых интервалов, путем увеличения объема выборки. цифровой измеритель средней длительности ряда временных интервалов, содержащий счетчик суммы, регистр суммы, вентиль, триггер среднего, блок управления и генератор эталонной частоты, выход которого соединен с первым входом вентиля, а выходы счетчика суммы подключены ко входам регистра суммы, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход блока управления подключен к первому входу счетчика суммы, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повыаения точности измерения средней длительности ряда временных интервалов, в него введены счетчик циклов, счетчик текущего, регистр текущего, счетчик времени, сумматор, элемент сравнения кодов и элемент

2И-ИЛИ, первый вход которого соединен с третьим выходом блока управле ния, второй вход соединен с выходом первого разряда регистра текущего, третий вход соединен с выходом мпап1аего разряда второй группы выходов регистра суммы и четвертый вход соединен с четвертым выходом блока управления, при этом выход элемента 2И-ИЛИ подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом младшего разряда первой группы выходов, регистра суммы, а выход сумматора соединен времени, пятый выход блока управления соединен с вхОдом установки в 0 счетчика времени, счетчика текущего и входом установки в 1 триггера среднего, шестой выход блока управления подключен к управляющему и первому тактовому входу регистра текущего, седьмой выход подключен к тактовому входу регистра суммы и второму тактовому входу регистра текущего, а восьмой выход подключен к тактовому входу счетчика циклов, выход которого соединен со вторым входом блока управления и выходы счетчика текущего подключены к информационным входам регистра текущего.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 533905, кл. G 04 F 10/04, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 676971, кл. G 04 F 10/04, 1979.

892416

Составитель В. Муляр

Техред И. ГайдУ Корректор В. Бутяга

Редактор И. Юрковецкий

Тираж 460 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 11256/71

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