Устройство для измерения интервалов между последовательными временными метками

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 28.02,75 (21) 2109250/ 51) М. Кл. 6 04 Е 10/1 присоединением заявки М Государственный комитет 23) Приоритетпубликовано 15.04,77. Бюллетень Ме 1 ата опубликования описания 19.05.77 овета Министров СССРпо делам изобретений н открытий 53) УДК 621,317.761(71) Заявите 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИНТЕРВАЛОВДУ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМИ ВРЕМЕННЫМИ МЕТКАМИ Е Изобретение относится к электронно-измерительной технике и предназначено для измерения интервалов между последовательными временными метками.Известно устройство для измерения интервалов между последовательными временными метками, содержащее генератор эталонных импульсов, компараторы, триггеры формирования, элементы И четной и нечетной групп, при этом прямые выходы триггеров формирования подключены ко входам элементов И нечетной группы, а инверсные выходы - к входам элементов И четной группы 11.Однако при циклических процессах этому устройству свойственна погрешность от не- идентичности амплитуд исходных меток.Известно также устройство для измерения интервалов между последовательными временными метками, в котором исходные метки подаются на измерительный вход формирователя-компаратора, к опорному входу которого подключен источник эталонного напряжения. На выходе триггера, вход которого подключен к выходу компаратора, формируются вспомогательные интервалы между моментами синфазных переходов напряжения соседних меток через уровень эталонного напряжения. Выходы триггера соединены с входами схем И, на другие входы которых подаются импульсы с выхода генератора эталонной частоты заполнения. На выходах схем И присутствуют пачки импульсов, пропорциональные интервалам между исходными метками, Для дифференциации пачек импульсов, соот ветствующих различным интервалам, могутиспользоваться фронты вспомогательных интервалов, подсчитываемые специальным счетчиком 2.Однако это устройство обладает недоста точной точностью измерения.С целью повышения точности измеренияпредлагаемое устройство для измерения интервалов между последовательными временными метками снабжено блоком измерения, 15 запоминания и последующего воспроизведения амплитуд меток, многозвенным делителем напряжения, двумя дополнительными триггерами формирования, распределителем импульсов и двумя элементами ИЛИ, причем 20 выход блоха измерения, запоминания и последующего воспроизведения амплитуд меток соединен с входом многозвенного делителя напряжения, а его вход - с первыми входами компараторов, вторые входы которых под ключены к выходам многозвенного делителянапряжения, выходы первого и второго компараторов связаны с входами первого дополнительного триггера формирования, входы второго и третьего компараторов соединены с 30 входами второго дополнительного триггераформирования, а выходы дополнительных триггеров формирования подкгпочены к входам триггеров формирования, вход распределителя импульсов соединен с выходом генератора эталонных импульсов, а его выходы связаны попарно с входами элементов И обеих групп, выходы которых по группам объединены двумя элементами ИЛИ, выход каждого из которых является выходами устройства.На чертеже представлена функциональная схема устройства для измерения интервалов между последовательными временными метками.Устройство содержит генератор 1 эталонных импульсов, компараторы 2, 3 и 4, триггеры 5, 6, 7 и 8 формирования, элементы И 9 - 16 соответственно нечетной и четной групп. Прямые выходы триггеров 5, 6, 7 и 8 подклОчены ко входам элементов И 9, 10, 11 и 12 соответственно, а инверсные выходы - к входам элементов И 13, 14, 15 и 16. Устройство содержит также блок 17 измерения, запоминания и последующего воспроизведения амплитуд меток, многозвенный делитель 18 напряжения, два дополнительных триггера 19 и 20 формирования, распределитель 21 импульсов и два элемента ИЛИ 22 и 23.Выход блока 17 соединен с входом многозвенного делителя напряжения, а Вход - с первыми входами компараторов 2, 3 и 4, вторые входы которых подключены к выходам многозвенного делителя напряжения. Выходы первого и второго компараторов 2 и 3 связаны с входами первого дополнительного триггера 19, а выходы второго и третьего компараторов 3 и 4 соединены с входами второго дополнительного триггера 20. Выходы дополнительного триггера 19 соединены с входами триггеров 5 и 6, а выходы дополнительного триггера 20 - с входами триггеров 7 и 8. Вход распределителя импульсов соединен с выходом генератора 1 эталонных импульсов, а его выходы попарно связаны с входами элементов И 9 - 16 обеих групп, их выходы по группам объединены двумя элементами ИЛИ 22 и 23, выход каждого из которых является выходом устройства.Работает данное устройство для измерения интервалов между последовательными временными метками следующим образом.На входы компараторов 2, 3 и 4 с выходов многозвенного делителя напряжения подаются опорные уровни напряжения, а на измерительные входы этих комп араторов поступают исходные метки, В моменты перехода меток через опорные уровни изменяются состояния выходов компараторов 2, 3 и 4 и управляемых ими триггеров 19 и 20. Поскольку в изменении состояний каждого из дополнительных триггеров 19 и 20 участвуют два компаратора (соответственно компараторы 2,3 и 3,4) различных уровней, то реализуется гистерезисное формирование меток, исключающее ложное срабатывание,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Фронты выходных сигналов дополнительных триггеров 19 и 20 изменяют гостояние триггеров 5,6 и 7,8 соответственно. Стробы на выходах триггеров 5,6 и 7,8 представляют собой вспомогательные частные интервалы между соседними парами меток, сформированные на различных уровнях, причем стробы на прямых выходах этих триггеров принадлежат к нечетным интервалам, а на инверсных выходах - четным интервалом между метками.С помощью элементов И 9 - 12 и 13 - 16 соответственно нечетной и четной групп производится заполнение каждого из частных интервалов одной из производных разнесенных серий импульсов заполнения, при этом в каждой из групп формируются частные пакеты импульсов, которые суммируются по группам при помощи двух схем ИЛИ 22 и 23 (суммирование реализуется благодаря тому, что импульсы частных пакетов разнесены во времени). Суммарные пакеты на выходах схем ИЛИ 22 и 23 пропорциональны соответственно нечетным и четным интервалам между исходными метками,В качестве эталонного напряжения в устройстве может использоваться некоторое фиксированное напряжение, не превышающее минимальной из амплитуд меток.При циклических процессах и необходимости устранения погрешности от неидентичности амплитуд меток в качестве эталонного напряжения может использоваться ступенчатое напряжение, которое в окрестности каждой метки равно амплитуде этой метки. Источник такого эталонного напряжения представляет собой блок измерения, запоминания и последующего воспроизведения амплитуд исходных меток, подаваемых на его вход. Измерение и запоминание реализуются в предварительном калибровочном цикле, воспроизведение - в измерительных циклах. Формула изобретения Устройство для измерения интервалов между последовательными временными метками, содержашее генератор эталонных импульсов, компараторы, триггеры формирования, элементы И четной и нечетной групп, причем прямые выходы триггеров формирования подключены к входам элементов И нечетной группы, а инверсные выходы- к входам элементов И четной группы, отличающееся тем, что, с целью повышения точностиизмерения, оно снабжено блоком измерения, запоминания и последующего воспроизведения амплитуд меток, многозвенным делителем напряжения, двумя дополнительными триггерами формирования, распределителем импульсов и двумя элементами ИЛИ, причем выход блока измерения, запоминания и последующего воспроизведения амплитуд меток соединен с входом многозвенного делителя напряжения, а его вход - с первыми входами компараторов, вторые входы которых подключены554524 Составитель С, ЛукинскаяТехред А. Камышникова Редактор Л. По орректор Л. Брахнина аказ 978/14ЦНИИП Тираж 944Совета Минисоткрытийая наб., д. 4( Подписноов СССР Изд. Ь. 385 осударственного комитет по делам изобретений 3035, Москва, Ж, Раушпография, пр, Сапунов к выходам многозвенного делителя напряжения, выходы первого и второго компараторов связаны с входами первого дополнительного триггера формирования, выходы второго и третьего компараторов соединены с входами второго дополнительного триггера формирования, а выходы дополнительных триггеров формирования подключены ко входам триггеров формирования, вход распределителя импульсов соединен с выходом генератора эталонных импульсов, а его выходы связаны попарно со входами элементов И обеих. групп, выходы которых по группам обьединены двумя элементами ИЛИ, выход каждого пз которых является выходом устройства.Источники информации, принятые во вни мание при экспертизе изобретения:1. В. М. Шляндин Цифровые измерительные преобразователи и приборы, Высшая школа, М 1973, стр. 197 - 198,2. Основы построения автоматизирован ных систем контроля сложных объектов подред. П. И, Кузнецова, Энергия, М., 1969, стр.89 - 93.