Цифровой усредняющий измеритель временных интервалов

(И) 4 Г 10/ БРЕТЕНИ РЕДНЯЮЦИЙ ИЗМЕЕРВЛЛОВ, содерпрямой вход единен с входом Яглой ВХОД ДРУГО" сигнала фСтопф, оды которых генератора кван вторые входы блока усреднеУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТИРЦТЮ ПИСАКИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ Св(46) 07.07.83, Вюл, В 2572) В.А. Добрыдень, Я.А. Сериков и Г.И, Чекалин171) Харьковский инженерно-строительный институт и Харьковский государственный университет им. А.И.Горь кого531 681.325.32,088.8)1562 1. Авторское свидетельство СССР Р 555375, кл. 604 Г 10/04, 1977,2. Авторское свидетельство СССР 9 533905, кл, 604 Г 10/04, 1976. 54)(57) ЦИФРОВОЙ УС РИГЛЬ ВРЕИЕННЫХ ИНТ аащий два.триггера, одного из которых с сигнала фСтарт" и пр го соединен с входом два кл 20 ча, первые в подключены к выходу тующих импульсов, а соединены с выходом ния, счетчик импульсов, суммирующий .вход которого соединен с вйходом первого ключа, а выход .является выходом устройства, о а л и ч а ющ и.й с я тегл, что, с целью повншения достоверности результатов измерений и надежности устройства, в него введены элемент ИЛИ, третий ключ и деэгифратор, причем вычитающий вход счетчика импульсов соединен с выходом второго ключа, входы дешифратора подключены к прямым и инверсным выходам триггеров, первый и второй выходы дешиФратора сое" динены с третьими входами соответственно первого и второго ключей, третий выход дешифратора соединен Е с первым входом третьего ключа, второй вход которого подключен к выходу генератора кэантующих импульсоэ, а выходы - к инверсным входам первого и второго триггеров, прямые входы которых через элемент ИЛИ соединены с входом блока усреднений.Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического измерения длительности вре менных интервалов между импульсами, поступающими по двум различным входным шинам.Известен цифровой усредняющий измеритель временных интервалов, содержащий два триггера, два ключа, генератор квантующих импульсов, выход которого подключен к рабочим входам ключей, блок усреднения и счетчик импульсов 1.Недостатками данного измерителя являются сложность и ограниченность, функциональных воэможностей.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является цифровой усредняющий измеритель временных интервалов, содержащий два триггера, единичный вход одного из которых служит входом сигнала "Старт"а единичный вход другоговхедом сигнала "Стоп", два ключа, ра бочие входы которых подключены к выходу генератора квантующих импул сов, а первые управляющие входык выходу блока усреднения, и счетчик импульсов, суммирующий вход которого соединен с выходом первого ключа, а выход служит выходом устройства 2Однако известный измеритель характеризуется сложностью, обусловленной наличием в его составе вспомогательного счетчика и блока установки, а также недостаточность достоверности результатов измерений в случае, когда измеряемый интервал времени имеет отрицательную длительность, т.е. когда импульс на входе сигнала "Стопф появляется раньше импульса на входе "Старт",.Так, например, известный измеритель работоспособен только в том случае, если длительность отрицатель ного интервала не превосходит величины ЬТ , где Т 0 - период генератора квантующих иглпульсовр ггпу- объем вспомогательного счетчика. Увеличение же числа и приводит к росту объема аппаратуры и дополнительному ограничению, накладываемому на минимальный проглежуток между измеряемыми временными интерваламиЦель изобретения - повышение достоверности результатов измерений и надежности измерителя.Поставленная гжель достигается тем, что в цифровой усредняющий изме ритель временных интервалов, содержащий два триггера, прямой вход одного иэ которых соединен с входом сигнала "Стартф, а прямой вход другого соединен с входом сигнала фСтоп", два ключа, первые входы которых подключены к выходу генератл 55 бО, дешифратор имеет потенциальные входы и выходы. Обозначим через 5, и 5 состояния триггеров 1 и 2 соответственно. Единичный сигнал на первом выходе дешифратора, соединенном с входом ключа 3, присутствует только при 5 л = 1; 5 = О,на втором выходе, соединенногл с входом ключа 4 - только при 5= О;5 = 1, на третьем выходе, соединенном с входом ключа 5 - толькопри 5 л = 1; 52. = 1, а при 5 г = О. ра квантующих импульсов, а вторыевходы соединены с выходом блокаусреднения, счетчик импульсов, суммирующий вход которого соединен свыходом первого ключа, а выход является выходом устройства, введеныэлемент ИЛИ, третий ключ и дешифратор, причем вцчитающий вход счетчика импульсов соединен с выходомвторого ключа, входы дешифратораподключены к прямым и инверсным вы.ходам триггеров, первый и второйвыходи дешифратора соединены стретьими входами соответственно пер"вого и второго ключей, третий вы".15 ход дешифратора соединен с первымвходом третьего ключа, второй входкоторого подключен к выходу генера.тора квантующих импульсов, а выходы - к инверсным входам первого20 и второго триггеров, прямые входы-которых через элемент ИЛИ соединенс входом блока усреднений.На чертеже приведена блок-схемапредлагаемого измерителя,Измеритель содержит первый и второй триггеры 1 и 2 соответственно,первый второй и третий ключи4 и 5 соответственно, блок б усреднения, элемент ИЛИ 7, счетчик 8иглпульсов, генератор 9 квантующихимпульсов и дешифратор 10.Триггеры 1 и 2 имеют различныеимпульсные вхОды и потенциальныевыходы, Ключи 3 и 4 являются нормально закрытыми - импульс, поступающийна один вход, проходит на выходтолько при наличии единичного управ-.ляющего сигнала на двух другихвходах ключа,Генератор 9 квантующих импульсов40 генерирует на выходе короткие периодические импульсы высокой ста"бильной частоты, Блок б усредненияподдерживает на выходе единичныйсигнал до тех пор, пока на его вход45 не поступит 2 М импульсов (И - объемвыборки, т.е. число усредняемыхинтервалов), т,е. пока не будутобработаны й входных врегленных интервалов. Элеглент ИЛИ 7 имеет ии 50 пульсные входы и выход.Счетчик 8 в отличие от счетчикаизвестного устройства выполнен реверсивнцгл.1027693 Составитель В. ПлетневаТехред Т,Иаточка Редактор М. Рачкулинец Корректор А.Повх Тираж 411 ПодписноеВНИИПИ, Государственного комитета СССРпо делам изобретений н открытийпо делам изобретений н открытий113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Заказ 4738/52 филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ЗяО на всех выходах дешифратора поддерживается нулевой сигнал.Измеритель работает следующим образом.В исходном состоянии триггеры 1 и 2 установлены в нуль, при этом все ключи закрыты, блок б усреднения установлен в исходное состояние счетчик импульсов, входящий в его состав,.установлен в куль), генератор 9 квантующнх импульсов генери рует периодические короткие импульсы высокой стабильной частоты.Пусть длительность первого иэ усредняемых интервалов В положительна, т.е. первым приходит импульс 15 по входу "Старт". Этот импульс опрокидывает триггер 1, в результате, открывается ключ З.н квантующие импульсы начинают поступать на суммирующий вход счетчика 8. Кроме 20 того, этот. импульс поступает через элемент ИЛИ 7 на вход блока б усреднения.Импульс, свидетельствующий об окончании первого интервала, посту пает при этом по входу фСтопф, опрокидывает триггер 2, в результате чего ключ 3 закрывается, а ключ 5 открывается, так что очередной квантующий импульс с выхода генератора 9, проходя через ключ 5, устанавливает триггеры,1 и 2 в исходное нулевое состояние. Импульс, поступающий по входу фСтоп", также проходит череэ элемент ИЛИ 7 на вход блока б усреднения.Если входной интервал 2:; отрицателен, т.е. первым приходит импульс по входу "Стопф, то на протяжении времени (5; ( имеем 5, = 0; 5 = 1, т.е. открыт ключ 4, а ключи 3 и 5 40 закрыты, при этом квантующие,импульсы поступают в течение времени (.3 ( на вычнтающий вход счетчика 8. С приходом импульса окончания отрицательного интервала (,по входу "Старт 45 оба.триггера 1 и 2 оказываются установленными в единицу, т.е. ключи 3 и 4 закрываются, а ключ 5 открывается, благодаря чему триггеры устанавливаются в исходное состояние 50 аналогично предыдущему случаю. Импульсы начала и окончания ко дого интервала поступают через эле. мент ИЛИ 7 на вход блока б усреднения независимо от знака интервала. Таким образом, каждый усредненный интервал к моменту его окончания увеличивает число импульсов, поступающих на вход блока б усреднения, на.два. Когда указанньал вьаае образом будет измерено й интервалов, т.е. когда на вход блока. б усреднения поступит 2 Н импульсов, на его выходе исчезнет единичный сигнал, ввиду чего ключи 3 и 4 закроются по второму входу. На счетчике 8 к этому времени формируется числоИГ(Т,.(с точностью до погрешности кванто вания ) с учетом знака величин К(,Если выбрать й = 2.и снимать по казания счетчика 8 со сдвигом на К двоичных разрядов в сторону старших разрядов, то на выходе устройства получим требующуюся величину, б,дт) т,и,причем в случае (-, с О эта величина представлена на счетчике 8 в дополнительном коде.Поскольку импульсы начала и окончания измеряемых интервалов поступают на входы различных триггеров, исключена воэможность ошибки, обус ловленной их ограниченной разрешающей способйостью. На величину Ь не налагается практически никаких ограничений, а на интервал времени между соседними измеряемыми интервалами - лишь очень слабое (гораэдо более слабое, чем в известном измерителе) ограничение - он должен быть достаточным для возвращения триггеров 1 и 2 в исходное состояние. Схема работоспособна прн любом сочетании знаков усредняемых интервалов. Отсутствие вспомогательного счетчика.и схемы установки делает предлагаемый измеритель более простым, . чем известный.