Измеритель серии временных интервалов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск нх

Соцналнстнческнх

Республик

<и 935869 (6I ) Дополнительное к авт. саид-ву

LI5f)M. Кл.

Я04 F 100 (22)Заявлено 20. 10,80 (2! ) 2994446/18-21 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

9кудврютмииыИ кюиитют

СССР пю делан изюбрютюиий и открытий

ОпУблкковано 15,06.82. Бюллетень Р@ 21

Дата опубликования описания 20,06.82 (.53) Уд Ц 68 1. . 325. 3(088. 8) Н. П. Вашкевич, E. И. Гурин, Н. A. Дмитрйев и H. H. Коннов

E (72) Авторы изобретения

Пензенский пслитехнический институт (7I ) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ СЕРИИ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ

Изобретение относится к вычислитеж л ной и измерительной технике и может использоваться цля измерения серии временных интервалов межцу непрерывно слецугощими импульсами, в частности цля измерения с цостаточной точностью искажений сигналов в тракте воспроизвецения накопителей на магнитных носителях.

Известно устройство цля измерения серии временных интервалов, содержащее эталонный генератор, ключ, счетчик, первый, второй и третий расширители импульсов, схемы И, пороговую схему, элементы задержки, ключи считывания, запоминающее устройство (1). г5

Однако известное устройство обладает невысокой точностью.

Известно устройство цля измерения серии временных интервалов, соцержащее

20 генератор импульсов, цвоичный счетчик, элементы ИЛИ, блоки управления (21.

Оцнака это устройство также не облацает высокой точностью.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является ycrpoOc во, использующее нониусный метоц цля из мерения одиночных интервалов времени, соцержашее входной блок, эталонный генератор, цва нониусных блока, ключи, нониусные генераторы, блоки сравнения, нониусные счетчики и эталонный счетчик(3).

Это устройство облацает цостаточной точностью, однако не позволяет измерять серии временных материалов.

1гель изобретения - расширение функциональных возможностей измерителя за счет обеспечения возможности измерения серии временных интервалов.

Поставленная цель цостигается тем, что в измеритель серии временных интервалов, содержащий эталонный генератор, счет вгк, вхоцной блок и цва нониусных блока, первые вхоцы которых поцключены, к первым выхоцам вхоцного блока, а вторые входи соединены с выхоцом эталонного генератора, цополнительн о введены nsa запоминающих блока, усилитель, блок счи

3 9358 тывяния грубого коца, вычислительный блок, выходной блок и М-2 нониусных блока, причем вход усилителя является входом измерителя, а выход соединен с входами входного блока и блока считывания грубого коца, выход которого соединен с входом записи первого запоминающего блока, информационные входы которого соецинены с выходами счетчика, вход которого подключен к выходу эталонного генератора, первые дополнительные выхоцы которого подключены к первым входам дополнительных нониусных блоков, вторые входы которых соединены с выходом эталонного генератора, первые входы выход- Is ного блока соединены с соответствующими выхоцами входного блока, вторые вхоцы — с выходами соответствующих нониусных блоков, а выход подключен к входу за(гиси второго запоминающего блока, информационные входы которого соединены с выходами младших разряцов счетчика, выходы обоих запоминающих блоков подключены к входам вычислительного блока.

Ероме того, выходной блок соцержит

М элементов И, М триггеров, элемент

ИЛИ и распределитель импульсов, причем первые входы триггеров являются первыми входами выходного блока, выходы триггеров соединены с первыми входами соответствующих элементов И, вторые входы которых являются вторыми входами блока, выход элемента ИЛИ, являющийся выхо. дом выходного блока, соединен с синхронизирующим входом распределителя импу35 льсов, выходы которого подключены к третьим входам соответствующих элементов

И, выход каждого элемента И подключен к одному иэ вхоцов элемента ИЛИ и к

40 второму входу соответствующего триггера.

На фиг. 1 представлена функциональная схема измерителя,. на фиг. 2 — временная диаграмма работы измерителя, на фиг. 3 схема возможного варианта выполнения

45 входного блока; на фиг. 4 - функциональная схема нониусного» блока.

Измеритель содержит усилитель 1, блок 2 считывания грубого коца, запоми- . нающий блок 3, счетчик 4, эталонный генератор 5, входной блок 6, выходной блок о

7, нониусные блоки 8-1-;8- », запоминающий блок 9, вычислительнвй блок 10, триггеры 11-1- .11= N, элементы 12-1:12= М И, элемент 13 ИЛИ, распределитель 14 импульсов.

На временной диаграмме работы измерителя изображены: сигнал 15 на выходе усилителя 1; сигнал 16 на выходе эталон69 4 ного генератора 5; сигналы 17, 18 и 19нониуснше импульсы, вырабатываемые в нониусных блоках 8-1,8-2,8- » соответственно; сигналы 20,21 и 22 на выходах нониусных блоков 8-1,8-2,8-М соответственно; сигнал 23 на выходе элемента

13 ИЛИ.

Входной блок содержит распределитель

24 импульсов, элементы 25-1-;25- Н И.

Нониусный блок содержит генератор 26, управляемый напряжением, блок 27 запуска, делитель 28, смеситель 29, фазовый детектор 30, фильтр 31,формирователь 32, Измеритель работает следующим образом.

Зталонный генератор 5 вырабатывает импу»п сы, поступающие на вход счетчика 4. Входные импульсы, отмечающие границы временных интервалов, поступают через усилитель l на вхоцной блок 6, а также на вход блока 2 считывания грубого коца, по сигналам с выхода которого содержимое счетчика 4 записывается в первый запоминающий блок 3. Информация запоминающего блока 3 позволяет грубо оценить измеряемые временные интервалы. Уточнение границ измеряемых временных интервалов осуществляется с помощью нониусных блоков 8-1»-8- Г tIo фазе сигналов 17, 18 и 19 (фиг. 2 ), которые совпацают по фазе с соответствуюшими входными импульсами, отмечающими границы соседних временных интервалов. Так

P фаза первого вхоцног о импульса, отмечающего начальную границу первого временного интервала Т» (сигнал 15) и поступающего с первого выхоца входного блока 6 на вход запуска первого нониусного блока

8-1, совпадает с фазой сигнала 17 первого нониусного блока 8-1; фаза второго входного импульса, отмечаюц е г . границу между первым Т и вторым То интервалами и поступающего со второго выхода входного блоки 6 на вход запуска второго нониусного блока 8-2, совпадает с фазой сигнала 18 второго нониусного блока

8-2 и т.д. Отношение периодов Тн сигналов 17, 18 и 19 и Т вЂ” сигнала 16 . эталонного генератора 5 равно ) гп

Тэ гце гп — количество младших разрядов счетчика 4, подключенных к информационным входам второго запоминающего блока 9. В моменты совпадения фаз си налов 17, 18 и 19 с фазой сигнала 16, на выходе нониусных блоков 8-1,8-2, 8- 8 периодически вырабатываются им5 9358 пульсы (сигнвлы 20,21 и 22), которые поступают на вхоцы выходного блока 7. .Выходной блок 7 вырабатывает сигнал

23, по которому коц m млацших разрядов счетчика записывае ся во второй запоминающий блок 9. Таким образом, во второй запоминающий блок 9 послецгеательно записываются коды, опрецеляюшие фазы сигналов 17, 18 и 19. Информация из первого 3 и второго 9 запоминающих tO блоков поступает в вычислительный блок

10, где по полученным цанным вычисляются измеренные временные интервалы.

Входной блок работает слецуюшим образом, 35

Перед. началом измерений в первьгй разряд распределителя 24, выполненного в виде кольцевого сцвигаюшего репгстра, заносится единица, которая открывает первый элемент 25-1 И, а остальные разряды распрецелителя 24 записываются нули. Вхддной импульс, отмечающий начало первого временного интервала, прохоцит через открытый элемент 25-1 И нв первый выход входного блока„после чего 5 по зацнему фронту этого импульса ециница в распределителе 24 перепишется во вто. рой разряд и откроет второй элемент

25-2 И. Входной импульс, отмечающий конец первого интервала и начало второго интервала, через элемент 25-2 поступает на второй выход входного блока. Таким образом, входной блок обеспечивает послецовательный запуск нониусных блоков.

На фиг. 4 приведена схема нониусного блока, который соцержит генератор 26, управляемый напряжением, блок 27 запуска, вход которого является первым вхоцом нониусного блока, делитель 28,имеющий коэффициент пересчета К-2 -1, смеситель 29,выполненный в виде Д-триггера с динамическим запуском, синхронизируюший вход которого подключен к выходу генератора 26, а вход "Д которого яв45 ляется вторым входом нониусного блока, фазовый детектор 30, фильтр 31, формирователь 32.

После прихоца запускающего сигнала через блок 27 запуска генератор 26 на« чинвет вырабатывать нониусные импульсы (сигнал 17 на фиг. 2) с периоцом

Ти= - = -Т, которые находятся в

1 д фазе с запускающим сигналом . Так как в

S5 качестве смесителя используется Л-триггер, то положительный перепад сигнала нв его выходе означает совпацение фаз этв лонного сигнала с сигналом генератора

69 . 6

26. Положительные перепады сигналов нв выходе смесителя 29 (его частота

= -Ф = — — — ) см ь н 1Э и (и целителя 28(его частота f = f ((2 - 1) находятся в

И фазе. При расхождении фвэ этих сигналов на выходе фазового детектора 30 вырабатывается напряжение, которое через фильтр 31 смещает частоту генератора

26, так, чтобы устранить разность фаз.

Таким образом, fh =,„, отс àa — и Тд --- — = (2 -1) Т, — — 2 Ig, Таким образам, на вьходе формирователя

32, который срабатывает по переднему фронту сигнала с выхода делителя 28, вь;рабатывается сигнал с периодом 2 Т>, который свидетельствует о совпацении фаэ эталонного сигнала и сигнала на выходе генератора 26.

Сигналы с выходов входного блока и нониусных блоков поцаются на входы выходного блока, который работает слецуюшим образом. Перед началом работы измерителя в первый разряд распрецелителя 14 записывается единица, в остальные разряды записываются нули. Потенциал логической единицы поступает на элемент

12-1. Одновременно с запуском первс го нониусного блока 8-1, триггер 11-1 устанавливается в единичное состояние.

Импульс с выхода первого нониусного блоха 8-1 через элемент 12=1 И и элемент 13 ИЛИ поступает на выход выходного блока, по заднему франту этого импульса единица в распределителе 14 пе» реписыввется во второй разряд. По заднему фронту импульса, поступающего с выхода элемента 12=1 И, триггер 11=1 сбрасывается в ноль. В дальнейшем выходной блок 7 работает аналогично.

Фор мула и эобретени я

1. Измеритель серии временных интервалов, соцержашнй эталонный генератор, счетчик, входной блок и два нониусных блока, первые входы которых подключены к первым выходам входного блоке, а вторые входы соединены с выходом эталонного генератора, отличающийся тем, что, с целью расширения функционвльных возможностей зв счет обеспе.» чения воэможности измерения сергпг временнык интервалов, в него дополнительно введены два запоминающих блока, усилитель, блок считывания грубого кода, вычислительный блок, выходной блок и

И -2 нониусных блока, причем вход уси7 9358 лителя является входом измерителя, а выход соединен с входами входного блока и блока считывания грубого кода, выход которого соединен с вкодом записи первого запоминающего блока, информационные входы

I которого соединены с выходами счетчика, вход которого подключен к выходу эталонного генератора, первые дополнитен ные выходы которого подключены к первым входам дополнительных нониусных блоков, о вторые входы которых соединены с выходом эталонного генератора, первые входы выходного блока соединены с соответствуюшими выходами входного блока, вторые вХоды - с выходами соответствующих но-

2. Измеритель по и. 1, о т л н ч a— ю ш и и с я тем, что выходной блок со69 8 держит М элементов И, Й триггеров, эле« мент ИЛИ и распределитель импульсов, причем первые входы триггеров являются первыми входами выходного блока, выходы триггеров соединены с первыми входами соответствующих элементов И, вторые входы которых являются вторыми входами блока, выход элемента ИЛИ, являющийся выходом выходного блока, соединен с синхронизируюшим входом распределителя импульсов, выходы которого подключены к третьим входам соответствующих элементов И, выход каждого элемента И подключен к одному из входов элемента ИЛИ и к второму входу соответствуюшего триг гера.

Источники информапии, принятые во внимание при экспертизе

Авторское свидетельство СССР

М. 369542, кл. Cj 04 F 10/04, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

No. 617769, кл. G 04 F 10/04, 1975, 3. Патент США Na 26654)0, кл, 324-187, 1975 (прототип) .

935869

Составитель Л. Плетнева

Редактор С. Запесочный Техред И. Гайду Корректор . Бутяга

Заказ 4206/48 Тираж 427 Поднисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. о делам иеобретений и открытий

1l3035, Москва, R-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Пагллг", г. Улгороа, ул. Проакглая, 4