Измеритель интервалов времени

Союз Саветскнк Социалистических Реслублнк(45) Дата опубликования описания 30,12.78ло делам нзоорете и открытий(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕН Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к устройствам для измерения длительности интервалов времени.Известны измерители интервалов времени, работающие по принципу последовательного счета, состоящие из генератора тактовых импульсов, ключа и счетчика, на вход которого через открытый ключ подаются импульсы генератора тактовых им пульсов 1.Известен также измеритель интервалов времени, содержащий последовательно соединенные усилитель, детектор и пороговое устройство, генератор тактовых импульсов, 15 выход которого через схему совпадения подключен к счетчику 2.Недостатком устройства является сравнительно низкая точность измерения, обусловленная искажениями, возникающими 20 при детектировании тональной посылки.Цель изобретения - повышение точности измерения длительности импульсов тональной частоты.Для этого в устройство введены два триг гера, элемент И - НЕ и последовательно соединенные элементы И - ИЛИ - НЕ, генератор линейного напряжения, формирователь, выход которого включен на тактовый вход первого триггера, второй вход которо- ЗО го соединен с прямым выходом второго триггера, а прямой выход - с вторым входом схемы совпадения, прп этом выход порогового устройства соединен с первымивходами элементов И - ИЛИ - НЕ, И - НЕ,инверсный выход первого триггера соединенс вторыми входами элементов И - ИЛИ -НЕ, И - НЕ и первым, установочным входом второго триггера, инверсный выход которого подключен к соединенным междусобой третьему и четвертому входам элемента И - ИЛИ - НЕ, а выход элементаИ - 1-1 Е соединен с вторым установленнымвходом второго триггера.На фиг. 1 показана блок-схема измерителя интервалов времени; на фиг. 2 в 9 временные диаграммы работы измерителя,Предлагаемый измеритель интерваловвремени (фиг. 1) содержит усилитель 1 переменного тока, двухполупериодный детектор 2, пороговое устройство 3, элемент И -НЕ 4, элемент И - ИЛИ - НЕ 5, триггеры6 и 7, генератор 8 линейного напряжения,формирователь 9, схему совпадения 10, генератор 11 тактовых импульсов и счетчик 12,Предлагаемый измеритель работает следющим образом.Импульсы тональной частоты подаютсяна вход усилителя 1 переменного тока.Усиленные импульсы тональной частоты8детектор 2. Продетектиров анны й сигнал (фиг. 3) поступает на пороговое устройство 3, порог срабатывания , которого установлен на уровне, превышающем уровень шумов. На выходе порогового устройства 3 формируются пакеты прямоугольных импульсов (фиг. 4), причем длительность пакетов равно длительности импульсов тональной частоты.В исходном состоянии на прямых выходах триггеров 6 и 7 имеются нулевые потенциалы, на инверсных выходах - единичные, В результате на выходе элемента И - ИЛИ - НЕ 5 имеется нулевой потенциал и, следовательно, напряжение на выходе генератора 8 линейного напряжения отсутствует.Первый импульс пакета открывает элемент И - НЕ 4, который ранее был подготовлен единичным потенциалом с инверсного выхода триггера 6. На выходе элемента И - НЕ 4 возникает нулевой потенциал, который переключает триггер 7 (момент времени 1 фиг. 5). С инверсного выхода триггера 7 на соединенные между собой входы элемента И - ИЛИ - НЕ 5 поступает нулевой потенциал, элемент И в ИЛИ в 5 закрывается и на его выходе возникает единичный потенциал (фиг. 6). Генератор 8 линейного напряжения начинает формировать линейно-растущее напряжение (фиг. 7) . Через время т напряжение на выходе генератора линейного напряжения достигает уровня срабатывания формирователя 9 и на выходе последнего возникает импульс (момент времени 1 фиг, 8). Импульс формирователя передним фронтом переключает триггер 6, так как на его управляющем входе (вход П) имеется единичный потенциал.Триггер 6 открывает схему совпадения 10 для прохождения тактовых импульсов от генератора 11 на счетчик 12. Кроме того, триггер 6 закрывает элемент И - НЕ и вновь переключает триггер 7 в состояние, когда на прямом выходе имеется нулевой потенциал, а на инверсном - единичный, В результате генератор линейного напряжения через элемент И - ИЛИ - НЕ 5 оказывается подключенным к выходу порогового устройства 3, т. е. на вход генератора линейного напряжения поступает проинвертированный пакет импульсов, Поэтому генератор 8 линейного напряжения формирует линейно-нарастающее напряжение в моменты, соответствующие интервалам между импульсами пакета (1 з - 14, 1 ь - 1 ю, ).Поскольку длительности интервалов между импульсами пакета меньше выбранной величины т (т) )/ступах, Где Трах - длительность максимального периода заполнения импульсов тональной частоты), то напряжение на выходе генератора линейного напряжения достигнет уровня срабатывания формирователя 9 только через время т после 4среза последнего импульса пакета. Следовательно, импульс на выходе формировате.ля 9 возникнет только в момент 17 (фиг. 8),т. е. через время т после окончания пакета5 импульсов тональной частоты.Импульс с выхода формирователя 9 передним фронтом возвращает триггер 6 висходное состояние, так как на его управляющем входе имеется нулевой потенциал,10 Триггер 6 запирает схему совпадения 10 изапрещает прохождение тактовых импульсов от генератора 11 на вход счетчика 12.В результате триггер 6 формирует по.сылки постоянного тока (фиг, 9), начало н15 конец которых смещены на одинаковое время т относительно моментов начала и конца пакета импульсов тональной частоты,т, е. посылки равные по длительности пакету импульсов тональной частоты.20 Необходимо отметить, что стабильностьвеличины не влияет на точность измерения,так как смещение моментов начала и конца измеряемого интервала на время тосуществляется одними и теми же элементами25 (генератор линейного напряжения и формирователь),Формула изобретенияИзмеритель интервалов времени, содер 30 жащий последовательно соединенные усилитель, детектор и пороговое устройство,генератор тактовых импульсов, выход которого через схему совпадения подключен ксчетчику, отличающийся тем, что, с35 целью повышения точности измерения длительности импульсов тональной частоты, онснабжен двумя триггерами, элементом И -НЕ и последовательно соединенными элементом И - ИЛИ - НЕ, генератором линей 40 ного напряжения, формирователем, выходкоторого включен на тактовый вход первого триггера, второй вход которого соединенс прямым выходом второго триггера, а прямой выход - с вторым входом схемы сов 45 падения, при этом выход порогового устройства соединен с первыми входами элементов И - ИЛИ - НЕ, И - НЕ, инверсный выход первого триггера соединен с вторымивходами элементов И - ИЛИ - НЕ, И - НЕ50 и первым, установочным входом второготриггера, инверсный выход которого подключен к соединенным между собой третьему и четвертому входам элемента И -ИЛИ - НЕ, а выход элемента И - НЕ сое 55 динен с вторым установочным входом второго триггера.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Гитис Э. И. Преобразователи инфор 60 мации для электронных цифровых вычислительных устройств, Энергия, М., 1970,с. 208.2. Ф. А, Трутень и др. Измерения временных интервалов в телефонии. М.,65 Связь, 1968, с. 49 - 52.640246 Руэгг Фагот ФагХ Фагб Фаг 7 Фазу Составитель В. Митряев Техред Н, РыбкинаКорректор 3. Тарасова Редактор Т. Рыбалова Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 2356/11 Изд,811 Тираж 502 Подписное НПГ 1 Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5