Устройство для измерения интервалов времени

(д) 4 С 04 Р 10/04 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТЮ К АВТОРСКОМУ( СВИДЕТЕЛЬСТ. Ыпяндин В.М. Цифровые измерительные устройства. М.: Высшая школа, 1981, с, 162-164, рис. 3.26. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИИ ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ(57) Изобретение относится к импульсной технике. Может быть использовано в цифровых измерительных приборах и .системах контроля. Целью изобретения является повышение точности измеренияонепериодических временных интер валов. В устройство, содержащее ге,.801275 62 А 1 нератор 1 образцовой частоты, ключ2, основной счетчик 3, шину 5 запуска, шину 6 останова, триггеры 7, 8,нониусный генератор 9, дополнительный счетчик 10, блок 12 совпадения,дополнительно введены блок 4 цифрового отсчета, формирователь 11 коротких импульсов, нониусный генератор 16, додолнительный счетчик 17,триггер 18, блок 13 совпадения. Ликвидированы погрешности дискретностикак в начале измеряемого интервала,так и в его конце, а также сникеныпогрешйости от конечных длительнос"тей совпадающих импульсов. В описанииизобретения приведен второй вариантустройства, где блоки 12, 13 совпадения содержат по два О-триггера 14,15. 1 з,п. ф-лы,. 1 ил.5 1 О 15 20 25 30 35 46 45 50 55 Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в цифровых измерительных прибора и системах контроля.Целью изобретения является повышение точности измерения непериодических временных интервалов путем ликвидации погрешности дискретности как в начале измеряемого интервала, так и в его конце, а также путем уменьшения погрешности от конечных длительностей совпадающих импульсов.На чертеже изображена структурная схема устройства для измерения интервалов времени.Устройство содержит генератор 1 образцовой частоты, ключ 2, основной счетчик 3, блок 4 цифрового отсчета, шину 5 запуска, шину б оста- иова, первый 7 и второй 8 триггеры, первый нониусный генератор 9, первый дополнительный счетчик 10, фор" мирователь 11 коротких импульсов, блоки 12 и 13 совпадения, каждый из которых содержит два 0-триггера 14 - и 15, второй нониусный генератор 16, второй дополнительный счетчик 17 н третий триггер 18.Выход генератораподключен к входу формирователя 11 и первому входу ключа 2, выход которого соединен со счетным входом основного счетчика 3. Выход формирователя 11 подключен к вторым и третьим входам блоков 12 и 13 совпадения, выход триггера 15 соединен с С-входом триггера. 14, входы 0 и К которого объединены с С-входом триггера 15 и являются первым входом блоков 12 и 15 совпадения, а инверсные выходы триггеров 14 являются выходами блоков 12 и 13 совпадений. Шина 5 подключена к первым входам триггеров 7 и 18, а шина б соединена с вторым входом триггера 7 и с первым входом триггера 8. Выход триггера 7 подключен к управляющему входу ключа 2, а выходы триггеров 8 и 18 соединены соответственно, с входами первого 9 и второго 16 нониусных генераторов, выходы которых подключены, соответственно, к входам первого 10 и второго 17 дополнительных счетчиков и, кроме того, к первым входам соответствующих блоков 12 и 13 совпадения, выходы которых соединены, соответственно, с вторыми входами триггеров 8 и 18, Выходы счетчиков 3, 10 и 17 подключены для цифрового отсчета к соответствующим входам блока 4 цифрового отсчета.Динамика работы устройства состоит в том, что между импульсами "Пуск" и "Стоп", действующими на шинах, подсчитывают стабильные импульсы частотыот генератора 1 через ключ 2, управляемый триггером 7, а подсчет импульсов ведут счетчиком 3.Погрешность дискретности в начале измеряемого интервала устраняют так, что от импульса "Пуск" на шине 5 срабатывает триггер 15, который запускает нониусный генератор 16, импульсы которого подсчитывает счетчик 17. Формирователь 11 коротких импульсов от основного генератора выдает короткие импульсы на второй и третий входы блоков 12 и 13 совпадения так, что в момент совпадения фронта импульса мониусной частотыот нониусного генератора 16 будет выделен полный одиночный импульс длительностью , равной длительнфности импульса нониусного генератора 16 на выходе блока 13 совпадения. Этот импульс длительностью ь , воздействуя на триггер 18, вызывает его срабатывание, что, соответственно, вызывает останов подсчета импульсов от нониусного генератора 16 счетчиком 17. Число импульсов, зафиксированное в дополнительном счетчике 17, характеризует погрешность дискретности в начале измеряемого интервала. Для правильной работы такого нониуса необходимо, чтобы частота импульсов, вырабатываемых нониусным генератором 16, была бы несколько меньше, чем частота импульсов основного генератора 1, т.е. Г с й . Поскольку триггеры блоков 12 и 13 совпадения, т,е. триггеры 15 и 14, срабатывают только от фронта, то погрешность от совпадения Фронта импульса нониусного генератора 16 с импульсом длительностьюот основного генератора 1, не превышает длительности импульсаосновной частоты, т,е. не зависит от длительности импульса нониусного генератора 16.Погрешность дискретности в конце измеряемого интервала устраняют так, что от импульса "Стоп" на шине 6 срабатывает, кроме триггера 7, триггер 8, который запускает нониусный генератор 9, импульсы которогоз 1275подсчитывает счетчик 10, Формирователь 11 коротких импульсов от основ-,ного генератора 1 выдает короткиеимпульсы на второй и третий входысоответствующего блока 12 совпаде 5ния, так, что, в момент совпаденияфронта импульса нониусной частотыГот нониусного генератора 9 будетн,выделен полный одиночный импульсдлительцостью, равной длитель Оенности импульса йониусного генератора 9 на выходе блока 2 совладения.Этот импульс длительностью . 1воздействуя на триггер 8, вызывает егосрабатывание, что соответственно,вызывает останов подсчета импульсовот иониусного генератора 9 счетчиком 10. Число импульсов, зафиксированное в дополнительном счетчике 10характеризует погрешность дискретности в конце измеряемого интервала,Дпя правильной работы такого нониусанеобходимо, чтобы частота импульсов,вырабатываемых нониусным генератором9, была бы несколько больше, чемчас тота импульсов основного генератора1, т.е. й,г.Поскольку используемый блок 12совпадения аналогичен рассмотренному, в котором триггеры 15 и 14 срабатывают только от фронта,то погревность от совпадения фронта импульсаиониусного генератора 9 с импульсомдлительностью ,ч от основного геиератора. 1 не превышает длительностиимпульса , основной частоты, т.е,35не зависит от длительности импульса1 нониусного генератора 9.Н 1 2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что первый и второй блоки совпадения содержат по два Р-триггера задержки, причем Р и К-входы первого триггера объединены и являются вторыми и третьими входами блока, первым входом которого является С-вход первого Р-триггера, подключенный также к объединенным Р- и К-входм второго Р-триггера, С- вход которого соединен с прямым выходом первого Р-триггера, а инверсный выход является выходом блока совпадения. ВНИИПИ Заказ 6557/37 Тираж 398 ПодписноеПроизв.-полигр, пр-тие, г. Ужгород, уп. Проектная, 4 Формула изобретения 1Устройство для измерения интервалов времени, содержащее генератор образцовой частоты, выход которого подключен к первому входу ключа, выход которого соединен со счетным входом основного счетчика, блок совпадения, шины запуска и останова, первый и второй триггеры, нониусный генератор и дополнительный счетчик,50 шина запуска соединена с первык входом первого триггера, второй вход 362 4которого подключен к шине остановаи первому входу второго триггера,второй вход которого соединен с выходом блока совпадения, первый входкоторого подключен к входу дополнительного счетчика и выходу нониусного генератора, вход которого соединен с выходом второго триггера, выход первого триггера соединен с вторым входом ключа, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введен третий триггер, второй нониусный генератор, второй дополнительный счетчик, второй блок совпадения, формирователь коротких импульсов и блок цифрового отсчета, причем шина запуска соединена с первым входом третьего триггера, выход которого подключен к входу второго нониусного генератора, выход последнего соединен с входом дополнительного счетчика и первым входом второго блока совпадения, второй и третий входы которого.объединены и подключены к выходу формирователя коротких импульсов и объединенным второму и третьему входам первого блока совпадений, выкод второго блока совпадения соединен с вторым входом третьегб триггера, выход генератора образцовой частоты подключен к входу формирователя коротких импульсов, а выходы основного и первого и второго дополнительных счетчиков подключены соответственно к первому, второму и третьему входам блока цифрового отсчета.