Измеритель временных интервалов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (u)991362 (61) Дополнительное к авт. свид-вуР 760023 (22) Заявлено 020231 (21) 3242710/18-21 с присоединением заявки М (51) М.Кл 3

G 04 F 10/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230183. Бюллетень М 3

Дата опубликования описания 2301.83 (%31УДК 681 ° 325. . 3(088.8) (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ

Изобретение относится к приборо строению и измерительной технике и может использоваться для преобразования временных интервалов в цифровой код.

По основному авт. св. Р 760023 известен измеритель временных интервалов, содержащий замкнутый контур циркуляции, состоящий из параллельно включенных двух триггеров и двух схем совпадения, последовательно включенных двух элементов ИЛИ и двух элементов задержки, два счетчика L1 3.

Недостатками известного устройства являются ненадежная работа и потеря информации в случае совпадения во времени импульса "Стоп" с одним из импульсов "Старт", а также отсутствие возможности измерения пулевых .временных интервалов, что существенно ограничивает область применения измерителя.

Цель изобретения — повышение на- дЕжности работы и расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в .измеритель временных интервалов, содержащий два счетчика, блок совпадения, два триггера, три элемента совпадения и два элемента задержки, выход первого из которых соединен с первым входом второго элемента совпадения, а выход второго зле . мента задержки соединен с первым входом первого элемента совпадения,второй вход которого соединен с прямым выходом первого триггера, а выход первого элемента совпадения соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход первого счетчика через второй элемент ИЛИ соединен с входам второго счетчика, третий триггер и третий элемент ЙЛИ, первый вход которого соединен с шиной старт-импульсов и первым входом первого триггера, второй вход которого соединен с шиной стоп-импульсов н вторым входом дополнительного элемента ИЛИ, выход которого через последовательно соединенные первый и второй элементы задержки подключены к первому входу третьего элемента совпадения, второй вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера и вторым входом второго элемента совпадения, выход которого соединен с входом второго триггера, выход которого подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, входу первого счетчика и первому входу блока совпадения, второй вход

991362

65 которого соединен с третьим входом

° первого элемента ИЛИ и выходом третьеrо тр:-ггера, вход которого соединен с выходом третьего элемента совпадения, а выход блока совпадения подключен к третьему входу третьего эле- 5 .мента ИЛИ, четвертый вход которого соединен с выходом первого элемента

ИЛИ, первый вход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, дополнительно введены последовательно соединенные элемент ИЛИ и триггер, а также два элемента совпадения, выходы которых подключены к входам дополнительного элемента ИЛИ, а первые входы объединены и подключены к шине стоп-импульсов, второй вход первого дополнительного элемента совпадения соединен с шиной старт-импульсов, второй вход второго дополнительного элемента совпадения соединен с выходом первого элемента

ИЛИ, а выход дополнительного триггера подключен к одному из входов второго элемента ИЛИ.

На схема устройства;,.на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Измеритель временных интервалов содержит элементы ИЛИ 1-3, элементы 4-6 совпадения, триггеры 7-9, элементы 10, 11 задержки, счетчики

12, 13, блок 14 совпадения, дополнительные элементы 15, 16 совпадения, дополнительный элемент ИЛИ 17, триггер 18.

Измеритель работает следующим об- З разом.

С поступлением на вход преобразователя импульса "Старт" (фиг.2а), определяющего начало преобразуемого временного интервала, триггер 7 ус- 40 танавливается в такое состояние (фиг. 2б), при котором элемент 4 совпадения будет открытым, а элементы

5 и 6 совпадения закрыты напряжением с инверсного выхода триггера 7. Ко- 45 роткий импульс "Старт" поступает на первый вход элемента ИЛИ 1 и, пройдя через последовательно включенные элементы 10 и 11 задержки и открытый элемент 4 совпадения, поступа-50 ет на первый вход элемента ИЛИ 2, через элемент ИЛИ 3 на вход счетчика

13. С выхода элемента ИЛИ 2 импульс поступает на второй вход элемента

ИЛИ 1. Далее процесс циркуляции импульса "Старт" (фиг. 2в) в контуре из элементов 1, 10, 11, 4, 2 происходит аналогично первому циклу обращения.

Процесс циркуляции по этому контуру будет происходить до момента появления на втором входе устройства импульса "Стоп", соответствующего концу преобразуемого интервала времени (фиг. 2а). Таким образом, в момент поступления импульса "Стоп" в счетчике 13 будет записан код г»

1 х и = >

-г

0 где Тр — время задержки, создаваемое элементами 10 и 11 задержкиj измеряемый интервал времени.

Для уточнения результата преобразования необходимо к коду N прибавить код, пропорциональный интервалу времени между собой, импульсом и ближайшим циркулирующим импульсом

"Старт". Импульсом "Стоп" триггер 7 возвращается в исходное состояние, при котором закрывается элемент. 4 совпадения и открываются элементы

5 и 6 совпадения, выходы которых подключены к счетным входам триггеров

8 и 9 соответственно. В качестве триггеров 8 и 9 использованы триггеры со сквозным переносом, причем в исходном состоянии триггер 9 установлен в единичное состояние, а триггер 8 — в нулевое. Импульс

"Стоп" поступает также через элемент

ИЛИ 1 на цва последовательно включенных элемента 10 и 11 задержки.

С выхода элемента 10 задержки импульс "Старт" совершая (N+1)-й цикл обращения, поступает через открытый элемент 5 совпадения на вход триггера 8, устанавливая его в единичное состояние. Этот же (й+1)-й импульс

"Старт", пройдя ч:ерез элемент 11 задержки с временем задержки ЬТ и через открытый элемент 6 совпадения, поступает на счетный вход триггера

9. Так как триггер 9 находится в единичном состоянии, то (N+1)-й импульс "Старт" проходит на вход эле- . мента ИЛИ 2 и свсим задним фронтом устанавливает триггер 9 в нулевое состояние. Таким образом, после прохождения (й+1)-гс импульса "Старт" триггер 8 устанавливается в единичное состояние, а триггер 9 — в нулевое.

Импульс "Стоп", совершая первый цикл обращения, с выхода элемента 10 задержки через открытый элемент 5 совпадения и находящийся в единичном состоянии триггер 8 поступает на вход элемента ИЛИ 2 и задним фронтом устанавливает триггер 8 в нулевое состояние. Этот же импульс "Стоп", пройдя через элемент 11 задержка, открыTbIA eMeHT 6 coE ïàäåíèÿ, поступает на вход триггера 9 и устанавливает его в единичное состояние.

Таким образом, после первого совместного цикла обращения (й+1,-го импульса "Старт" и первого импульса

"Стоп" триггеры 8 и 9 устанавливаются в исходное состояние. На выходе элемента ИЛИ 2 сформируются два импуль991362

Формула изобретения са, задержанные друг от друга на величину С1 -4Т. Далее процесс цнркуляции двух импульсов будет происходить аналогично описанному первому циклу обращения, а количество циклов обращения фиксируется счетчиком 12.

Импульс "Старт", будет циркулировать с периодом Тд по контуру из элементов 1, 10, 11, 6, 9, 2, а импульс "Стоп" будет циркулировать с периодом То-лТ по контуру из элемен" тов 1, 10, 5, 8, 2 (фиг. 2г). В каждом цикле обращения задержка импульса "Стоп" относительно импульса

"Старт" будет уменьшаться на величину

AT, В момент совпадения импульсов

".Старт" и "Стоп" на выходе блока

14 совпадения сформируется запрещающий уровень напряжения (фиг. 2д), который, поступая на вход элемента

ИЛИ 1, осуществляет срыв процесса циркуляции.

Конечный результат преобразователя и запишется в виде

7 ь и -И+И - — — х

P 1 Тр где N — показания счетчика 12.

В целях сохранения однородности шкалы отсчета емкость счетчика 12 должна соответствовать равенству тя„

dT

В случае, если f< = Т0, произойдет переполнение счетчика 12 и импульс переполнения с "ценой" Т через элемент или 3 поступит на вход счетчика 13.

В случае поступления на входы измерителя интервала нулеьой длительности (т.е. импульсы "Старт" и "Стоп" совпадают во времени с выхода элемента 15 совпадения импульс совпадения через элемент ИЛИ 17 поступает на триггер 18 и устанавливает его a единичное состояние. При этом с выхода триггера 18 на элемЕнт ИЛИ 1 поступает уровень напряжения, обеспечивающий отсутствие появления рециркуляционного процесса. Таким образом, в результате измерения интервала нулевой длительности в счетчики

12 и 13 не поступит ни одного импульса, т.е. показания их будут со,ответствовать нулю.

При совпадении во времени импульса "Стоп" с одним из импульсов

"Старт" последовательности на выходе элемента 16 совпадения сформируется импульс совпадения, который, 10 пройдя через элемент ИЛИ 17,. поступает на вход триггера 18 и устанавливает его в состояние, обеспечивающее срыв процесса циркуляции.

Введение в измеритель временных

)5 интервалов дополнительных элементов позволяет повысить надежность измерителя и расширяет его функциональные возможности. Подобные характеристики существенно расширяют область

2О возможного применения измерителя.

Измеритель временных интервалов по авт. св. 9 760023, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности работы и расширения функциональных возможностей измерителя, в него дополнительно введены последовательно соединенные элемент

ИЛИ и триггер, а также два элемента совпадения, выходы которых подключе" ньг к входам дополнительного элемента

ИЛИ, а первые входы объединены и подключены к шине стоп-импульсов,второй вход первого дополнительного эле. мента совпадения соединен с шиной старт-импульсов, второй вход второго дополнительного элемента совпаде»

4О ния соединен с выходом первого эле" мента ИЛИ, а выход дополнительного триггера подключен к одному .из входов второго элемента ИЛИ.

Источники информации, 45 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 760023, кл. G 04 F 10/04, 30.03.79.

991362

Составитель Л.Плетнева

Редактор О.Половка Техред Л.Пекарь Корректор М.Коста

Закаэ 129/64 Тираж 409 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

IIo делам иэобретении и открытий

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

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