“цифровой измеритель отношения временных интервалов

Сфез СоветскиСфциалистичасюаРаслублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(45) Дата опубликования описании 21,10.77(51) М. Кл.-Н 03 1( 13/20 С 01 К 23/02 ГвсудерстевииМ асиатат Сааета Миестров СССР аа делам нзоорвтее 1 а открытий(54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ОТНОШЕНИЙ ВРЕМЕННЫХ И. НТ ЕР ВАЛОВ1Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может использоваться в информационно-измерительных системах.Известны цифровыо измерители отношения временных интервалов 111 и 21.Однако одно из известных устройств, использующее метод деления двух число- импульсных кодов, имеет недостаточное быстродействие, обусловленное тем, что отношение,временных интервалов в нем вычисляется только после окончания измерения второго ьнтервала 11.Наиболее близкий к изобретению цифро вой измеритель отношений временных интервалов содержит измеритель временных интервалов, выходы которого подключены ко входам первого и второго счетчиков импульсов, выходу которых соединены со входами блока сравнения кодов, выход блока сравнения кодов подключен к установочному , входу второго счетчика импульсов, счетчик результирукицих импульсов, элемент ИЛИ 12.Недостатком этого устройства является недостаточная то пвсть измерения, так как при малых длительностях измеряемых интервалов нли одного цз ццх повышение точности связано с увеличением образцовой частоты, что ограничено быстродействием элементов.Цель изобретения - повышение точностиизмерения.Для этого в цифровой измеритель отношений временных интервалов, содержащий изо меритель временных интервалов, выходы которого подключены ко входам первого и второго счетчиков импульсов, выходы которых соединены со входами блока сравнения кодов, выход блока сравнения кодов лодклю чен к установочному входу второго счетчика импульсов, счетчик результирующих импульсов, элемент ИЛИ, дополнительно введены блок сравнения кодов, счетчик импульсов, элемент фиксации нуля и распределитель ра импульсов, причем входы дополнительногоблока сравнения кодов соответственно подключены к выходам старших декад первого счетчика импульсов, к выхода.: дополнительного счетчика импульсов и через элемент фиксации нуля к первому в;,оду рас 573874пределителя импульсов, второй вход которого соединен с выходом дополнительного блока сравнения кодов и с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к третьему входу распределителя к импульсов и к установочному входу второго счетчика импульсов, а выход элемента ИЛИ соединен с установочным входом дополнительного счетчика импульсов, второй вход которого подключен к выходу измерителя О временных интервалов, при этом выход распределителя импульсов соединен со входом счетчика результируюших импульсов.На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства. ЬЦифровой измеритель отношений временных интервалов содержит измеритель 1 временных интервалов, счетчики 2-4 импульсов, блоки 5 и 6 сравнения кодов, элемент 7 ИЛИ, распределитель 8 импульсов, элемент 20 9 фиксации нуля и счетчик 10 результирук ших импульсов, причем первый выход измерителя 1 соединен со входом счетчика 2, выходы которого соединены с соответствующими входами блока 5, а кр( -4 е того, вы- Ж ходы старших декад счетчика 2 соединены с первыми входами блока 6, второй выход измерителя 1 соединен со входами счетчиков 3 и 4, выходы счетчика 3 соединенысоответствующими входами блока 5, вы- З 0 ход которого соединен с установочным входом счетчика 3, вторым входом элемента 7 и третьим входом распределителя 8, выходы счетчика 4 соединены со вторыми входами блока 6, выход которого соединен ф с первым входом элемента,7 и вторым входом распределителя 8, первыйвход которого через элемент 9 соединен с вйходом старшей декады счетчика 2, а выход - со входом счетчика 10, выход элемента 7 соединен с установочным входом счетчика 4. Устройство работает следующим образом,По команде "Запускф, подаваемой на 45 измеритель 1, последний наччнает измерять первый временной интервал Т, выдавая на первом своем выходе импульсы, число которых М, записанное в счетчике 2, пропорционально интервалу Т. По окончании 9) измерения интервала Т измеритель 1 начинает измерять второй временной интервал Т, выдавая на втором своем выходе импульсы, число которых М, поступивШее на вход второго счетчика 3, пропорциональ 55но интервалу Т,.На выходе блока 5 импульсы формируфУп. си каждый риз в процессе измерения интервала Тй, когда число, набираемое счегчиком 3, становится равным числу Й, за Ю писанному в счетчике 2. Этот импульс каждый раз по установопюму входу сбрасывает счетчик 3 в нулевое исходное состояние, За время измерения интервала Тяпа выходе блока 5 сформируется число 1( импульсов, которое показывает, сколько раз число К содержится в числе Кй,то естьК ЯЗ.Т Се (1) где 1, - образцовые частоты, формируемые измерителем временных интервалов при измерении первого Т и второго Т временных интервалов.Однй из входов блока 6 подключены к выходам старших декад первого счетчика 2, Причем, число, старших декад этого счетчика, подключаемых к блоку 6, на единицу больше числа оставшихся неподключенными младших декад. В общем случае при нечет ном числе ь декад в счетчике 2 ко входам блока 6 подключается + старших. Я декад, при четном числедекад ко входам блока 6 подключчется - +1 старшихйдек адеИмпульсы со второго выхода измерителя 1 одновременно поступают и на вход счетчика 4. В момент равенства числа, на;- бираемого в счетчике 4, числу Я, записанному в старших декадах счетчика 2, на выходе блока 6 фо 1.мируется импульс, поступаюший через элемент 7 на установочный вход счетчика 4, сбрасывая его в нуле вое исходное состояние.Если число, записанное в старшей декаде счетчика 2, не равно нулю, то на выходе элемента 9 формируется нулевой сигнал, устанавливавший распределитель 8 в первое состояйие. При этом импульсы с вы хода блока 6 через распределитель 8 поступают на вход счетчика .10.Импульсы с выхода блока 5 также через элемент 7 йоступают на установочный вход счетчика 4, устанавливая его в нулевое состояние К раз эа время измерения временного интервала Т.Допустим, счетчик 2 содержит три декады и в нем записано осло И, ас,где а,б,с- число единиц в старшей, средней и младшейдекадах соответственно.Ко входам блока 6 подключены старшиедекады Ф и Ь . Блок 6 срабатывает каждыйР 1 аз при наборе в счетчике 4 числа К =аб,после чего дополнительный счетчик 4 устанавливается в пулевое состояние. Приэтом и в счетчике 3 в старших декадахнабрано число Фб, то ровно через С имфльсов, поступающих на входы счетчиковТаким обр пит 10 К им измерения от лов Т и Т жется равным зом льс ошени уче3 и 4, на выходе блоха 5 сформируется импульс, сбрасываюший счетчик 3 в нулевое состояние.Таким образом, за К равенств чисел Й и набираемого в счетчике 3 в числе И 2 импульсов, поступающих на вход счетчика 4, будет "потеряно" для сравнения Ко импульсов.На выходе блока 6 за время Т сформируется число Я 4 импульсов, которое, по аналогии с числом К импульсов на выходе блока 5, показывает, сколько раз чис ло К = а 5 содержится в числе импульсов, поступивших на вход счетчика 4, то есть Пусть, например, а = 7,Тогда имеем на счетчик 10 постув, то есть, результат я временных интерватом равенства (1) окаИз выражения (2).видно, что в рассмоч ренном случае результат измерения за счет уменьшения погрешности дискретности в огсчете числа 8,4 оказывается в 10 раз точнее, чем в известных измерителях отношеаия временных интервалов.Как видно из рассмотренного примера; точность в предлагаемом устройстве повышается на столько порядков, сколько в перром счетчике 2 младших декадоказываются кеподключенными к блоку 6. формула изобретения Цифровой измеритель отношений временных интервалов, содержащий измеритель временных интервалов, выходы которого подключены ко входам первого и второго счетчиков импульсов, выходы которых соединены со входами блока сравнения кодов, выход блока сравнения кодов подключен к установочному входу второго счетчика импульсов, счетчик результирующих импульсов,элемент ИЛИ, о т л и ч а ю ш и й с ятем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введены блоксравнения кодов, счетчик импульсов, элементфиксации, нуля и распределитель импульсов,причем входы дополнительного блока сравнения кодов соответственно подключены к выходам старших декад первого счетчика импульсов, к выходам допощпггельного счетчика импульсов и через элемент фиксации нуля к первому входу распределителя импульсов, второй вход которого соединен с выходом дополнительного блока сравнения кодов и с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к третьему входу распределителя импульсов и к установочному входу второго счетчика импульсов, а выход элемента ИЛИ соединен с установочным входом дополнительного счетчика импульсов, второй вход которого подключен к выходу измерителя временных интервалов, при этом выход распределителя импульсов соединен со входом счетчика результирующих импульсов.ИстЬчнйки инфопмации, принятые во внимание пря экспертизе:1. "Приборы и системы управления",1969, М 6, с. 132. Авторское свидетельство СССР Ь.391728, кл. Н ОЗ К 13/20, 22,07.71.