Многоканальный измеритель временных интервалов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик о»970306 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 130481 (21) 3275646/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет Опубликовано 3Q1082. Бюллетень ¹40

Дата опубликования описания 30.10 .82 (51)М Кл з

G 04 F 10/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (531УДК681.325.3 . (088.8) (72) Автор изобретения

М.В.Мусин (71) Заявитель (54) МНОГОКЛНАЛЬНЫИ ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к многоканальным измерителям, работающим по счетно-импульсному методу, и может быть использовано для широкодиапазонного измерения временных интервалов в радионавигационных системах, в системах автоматики.

Известно многоканальное устройство, осуществляющее измерение временных интервалов по многим каналам при помощи одного счетчика, арифметического и запоминающего устройств (1) .

Недостатком известного устройства является то, что измерение временных интервалов с малой погрешностью возможно лишь при сравнительно больших длительностях и малом числе измерительных каналов, т.е. малое быстродействие.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является многоканальный измеритель временных интервалов, содержащий счетчик време,ни, запоминающее устройство, регистры, причем выход счетчика времени подключен к разрядным входам запоминающего устройства, входы, измерительных каналов и выходы адресного регистра подключены к соответствующим адресным входам запоминающего устройства (2).

Недостатком этого устройства является то, что оно предназначено

- для измерения малых временных интервалов и имеет громоздкую конструкцию при необходимости измерения больших интервалов времени.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей измерителя за счет возможности получения оперативной информации в процессе

1 измерений и расширение диапазона

°,измерений.

Ноставленная цель достигается тем, что в многоканальный измеритель временных интервалов, содержащий счетчик времени, запоминающее о устройство, разрядные входы которого подключены к выходам счетчика времени и два регистра, выходы первого иэ которых подключены к первым адресным входам запоминающего устройства, дополнительно введены запоминающее устройство, счетчик времени, дешифратор, коммутатор, шифратор, элемент И-ИЛИ, причем входы шифратора подключены к выходам первого регистра, а выходы — к первой группе вхо,дов коммутатора, первый управляю970306 щий вход которого соединен с входом первого регистра, вторая группа входов коммутатора подключена к выходам счетчика времени и к нходам дешифратора, второй управляющий вход коммутатора подключен к входу счет- 5 чика времени, а выходы подключены к адресным входам дополнительного запоминающего устройства, разрядные входы дополнительного запоминающего .устройства, подключены к выходам допол- 10 нительного счетчика времени, вход кото-I рого подключен к выходу старшего разряда счетчика времени, выходы дешифратора подключены к первой группе входов элемента И-ИЛИ, втоРая гРУппа входов которого подключена к выходам второго регистра и вторым адресным входам запоминающего устройства, выход элемента И-ИЛИ подключен к входу разрешения записи дополнительного за. поминающего устройства.

На чертеже приведена схема многоканального измерителя временных интервалов.

Измеритель содержит счетчик 1 времени, запоминающее устройство (Зу) 2, .регистры Э и 4, шифратор 5, коммутатор б, дешифратор 7, дополнительный счетчик 8 времени, дополнительное 0 запоминающее устройство 9, элемент

И-ИЛИ 10, измерительную шину 11,шину

12 счетных импульсов, шину 13 считывания и выходные шины 14 и 15.

Счетчик 1 времени имеет разряд- 35 ность, равную m. Причем 2 = и, где Il — количество измерительных каналов измерителя, ЗУ 2 соответственно имеет емкость m n состоящую из

m строк по и элементов памяти. Одноименные адресные входы записи и адресные входы считывания всех строк

ЗУ между собой обьединены. Адресные входы считывания ЗУ 2 подключены к соответствующим выходам первого ре- 45 гистра 3, на вход которого поступают импульсы считывания, выходы 1,2,3...,n второго регистра 4 подключены к соответствующим адресным входам записи

ЗУ 2.Входы регистра 4 подключены к соответствующим измерительным шинам 11. шифратор 5 входами подключен к первому регистру 3, выходами - к первой группе входов коммутатора б,пер-

I вый управляющий вход коммутатора ь подключен к шине 13 считывания устройства, вторая группа входов коммутатора б подключена к соответствующим выходам счетчика 1 времени, второй . управляющий вход соединен с входом 60 счетчика 1 времени. К выходу счетчика 1 времени входами подключен также дешифратор 7. Дополнительный счетчик 8 времени входом подключен к выходу старшего разряда счетчика

1 времени, а выходами подключен к разрядным входам дополнительного ЗУ

9. ЗУ 9 является стандартным ЗУ с последовательной выборкой адресов.

Адресные входы Зу 9 подключены к соответствующим выходам коммутатора б.

Емкость ЗУ.9 составляет и х г.,где t-количество разрядон .счетчика 8 и определяет диапазон измерений, равна максимальной длительности измеряемого временного интервала, и может .быть сколь угодно большой. При этом

ЗУ 9 имеет m адресных входов.Выходы ЗУ 9 подключены к соответствующим выходным шинам 15. Первые входы элемента И-ИЛИ 10 подключены к выходам дешифратора 7, вторые входы подключены к выходам второго регист-, ра 4, выход элемента И-ИЛИ 10 подключен к входу разрешения записи ЗУ 9.

Входы второго регистра 4 подключены к измерительным шинам 11 устройства.

Многоканальный измеритель временных интерналов работает следующим образом.

В начале измерений счетчики 1 .и 8 времени . и регистр 4 устанавливают н исходное состояние, затем йа вход счетчика 1 времени подают масштабные импульсы по шине 12 счетных импульсов. До поступления импульсов по измерительным шинам 11 на выходах, регистра 4 и, соответственно, на адресных входах записи ЗУ 2 и на вторых входах элемента И-ИЛИ 10 установлен уровень логической единицы.

При этом содержимое счетчика 1 времени переносится в ЗУ 2, так как выборка всех адресов записи производится параллельно, то при смене состояния счетчика 1 времени происходит отслеживание нового состояния всеми ячейками ЗУ 2 одновременно. Код с выхода счетчика 1 поступает также на вторую группу входов коммутатора б и по сигналу на нтором управляющем входе проходит на адресные входы

ЗУ 9 как код адреса записи. Одновременно код с выхода счетчика 1 дешифрируется дешифратором 7 и поступает на соответствующий первый вход элемента И-ИЛИ 10, при наличии на соответствующем первому втором входе элемента И-ИЛИ 10, на выходе элемента

И-ИЛИ 10 формируется импульс разрешения записи ЗУ 9 и текущее значение дополнительного счетчика 8 времени записывается в ячейки ЗУ 9, определенные кодом адреса (1рА, 2рА, 3pA,...,mpA) на адресных входах.

Так как запуск дополнительного счетчика 8 времени осуществляется с выхода старшего разряда счетчика

1 времени, а адреса записи ЗУ 9 определяются кодом с выхода также счетчика 1 времени, то во все адреса ЗУ

9 записывается один и тот же код времени с выхода дополнительного

970306

45

6S счетчика 8 времени. Таким образом, происходит отслеживание состояний дополнительного счетчика 8 времени всеми ячейками последовательно по адресам дополнительного ЗУ 9.

При поступлении на одну из измерительных шин 11 устройства на соответствующем выходе регистра 4 устанавливается уровень логического нуля. При этом прекращается запись нового состояния счетчика 1 времени по ячейкам столбцу) ЗУ 2, адресным входам записи, подключенным к этому выходу регистра 4, и на этих ячейках фиксируется текущее значение кода счетчика 1 времени, соответствующее времени прихода импульса на измерительную шину 11. Кроме того, в моменты поступления кода адреса записи на адресные входы ЗУ 9, соответствующего сработавшему каналу, на выходе элемента И-ИЛИ 10 импульс разрешения записи не формируется, так как на одном из вторых входов элемента

И-ИЛИ 10 установлен уровень логического нуля. Таким образом, прекращается запись в ячейки Зу 9, соответствующие сработавшему каналу, и в них фиксируется текущее значенйе кода дополнительного счетчика 8 времени, соответствующее времени прихода импульса на .измерительную шину 11.

Таким образом, на ЗУ 2 регистрируется младшая часть разрядов, а на дополнительном Зу У вЂ” старшая часть разрядов кода времени, соответствующего измеренному временному интервалу.

Аналогично происходит работа остальных каналов.

Порядок поступления входных импульсон, отмечающих временные интервалы, произвольный. При одновременном поступлении импульсов по нескольким измерительным входам в соответствующих ячейках памяти ЭУ 2 и Зу 9 регистрируется одно и то же значение кода времени. Погрешность измерения временного интервала составляет время, равное времени записи кода времени со счетчика 1 в ЗУ 2.

Считывание информации осуществляется при поступлении импульсов считывания на шину 13 считывания регистром 3 последовательно по каналам. Последовательмость импульсов с выхода регистра 3 иоступает на соответствующие адресные входы считывания ЗУ 2 и младшая часть кода времени поступает на выходные шины 14.

Одновременно последовательность импульсов с выхода регистра 3 поступает на соответствующие входы дешифратора 5, который на каждый импульс по одному из входов формирует на выходе m-разрядный код, соответствующий коду адреса счинынаймого канала с ЗУ 9. Коммутатор б по сигналу на входе коммутации первой группы нходов адресные входы ЗУ 9 подключает к выходу шифратора 5 и происходит считывание старшей части кода времени с ЗУ 9. Считанная информация поступает на дополнительные выходные шины 15.

Так как в предлагаемом устройстве запись текущих значений счетчиков

1 и 8 времени в ЗУ 2 и ЗУ 9 происходит непрерывно (в отличии or из— вестного, где содержимое счетчика времени переносится в ЗУ только в моменты прихода импульсов на измерительные шины), то появляется возможность получения оперативной информации о текущем времени в каждом канале еще в процессе регистрации.

Для этого на шину 13 считывания подают импульсы, разделенные во времени с импульсами, поступающими на вход счетчика 1 времени.

Это расширяет функциональные возможности устройства.

Кроме того, предлагаемое устройство при сохранении высокой точнос ти измерений позволяет значительно расширить диапазон измерений.

I г

При необходимости упрощения измерителя ЗУ 2 и соответственно младшая часть кода времени могут. быть исключены, при этом на каждый исключаемый младший разряд кода времени точность измерений измерителя снижается в два раза при сохранении диапазона измерений.

Формула изобретения

Многоканальный измеритель временных интервалов, содержащий счетчик времени, запоминающее устройство, Разрядные входы которого подключены к выходам счетчика времени и дна регистра, выходы первого из которых подключены к первым адресным входам запоминающего устройства, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и диапазона измерений, в него дополнительно введены запоминающее устройство, счетчик времени, дешифратор, коммутатор, шифратор, элемент И-,ИЛИ, причем входы шифратора подключены к выходам первого регистра, а выходы — к первой группе входов коммутатора, первый управляющий вход которого соединен с входом первого регистра, вторая группа входов коммутатора подключена к ныходам счетчика времени и ко входам дешифратора, второй управляющий вход коммутатора подключен к входу счетчика времени, а выходы подключе ны к адресным входам дополнительног запоминающего устройства, разрядные

970306

t)p

ВНИИПИ Заказ 8386/57 Тираж 427 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 входы дополнительного запоминающего устройства подключены к выходам дополнительного счетчика времени, вход которого подключен к выходу старшего разряда счетчика времени, выходы дешифратора подключены к первой группе входов элемента И-ИЛИ, вторая группа входов которого подключена к выходам второго регистра и вторым адресным входам запоминающего устройства, выход элемента И-ИЛИ под- 10 ключен к входу разрешения записи дополнительного запоминающего устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шушков Е.И. и др. "Многоканальные счетчики импульсов", М.,1971. с. 52-56.

2. Авторское свидетельство СССР

9 530311, кл. G 04 F 10/04, 1974.