Устройство для измерения интервалов времени

Союз СоветсеаСоцналнстнчесюаРаспубпнк ЛИС ЗОБРЕ НИЕ ЕН ИЯ ЬСе К АВТОУСКОМУ 1)Дополнительное к авт. свил-ву) ЗаЯвлено 03.01.77 121) 243 б 421(18 - 10присоединением заявки3) ПриоритетОпубликовано 15.08.79 Бюллетень Х Гкударетееевй кеСССРв делам кзебретек еткрмтв 31.76,8 Дата опубликования описания 15.08.7) Заявител 4) УСТРОЙСТВО РЕНИЯ ИНТЕР РЕМЕНИ Недостатком такого устройства является на. личие разницы между двумя измерениями, воэ. никающей за счет несинхронности импульсов генератора н измеряемых интервалов времени,Целью изобретения является увеличение точности измерения временных интервалов и исключение систематической и медленно меняющейся ошибки измерительного устройства.Для этого в,устройство введены схема ИЛИ, переключатель, второй генератор, схема форми. рования импульсов перемещенной длительности, формирователь импульсов заднего фронта и блок измерения среднего периода, прн этом выход схемы ИЛИ с помощью переключателя связан с единичным входом триггера либо непо. средственно, либо через измеряемую задержку, выход счетчика включен на второй вход триггера н на вход формирователя импульсов пере. менной длительности, на второй вход которого включен второй генератор, а выход которого через формирователь импульсов заднего фронта подключен к входу блока измерения среднего периода и входу схемы ИЛИ, второй вход которой является входом "запуска" устройства,измерительбыть истх интерва. ъекта поьсо ервалы вренным сигИзвестны устроиств ных интервалов, постретоду последовательн атические способы п па (преобразования такого типаванием линий 11 вляется конечю по техниче о для измереашее последова И у совпадения, люченный ко Изобретение относится к областиной и импульсной техники и можетпользовано для измерения временньлов, характеризующих положение обдальности, и контроля различных импуустройств, формирующих точные интмени между запускающим и задержпапами. для измерения времен. оенные по классическому го счета, использующие вышения точности изме. 1.Точность измерения устроиствограничена, в частности, использозадержки, дискретность которыхной величиной,Наиболее близким к изобретекой сущности является устройстния интервалов времени, содержтельно включенные триггер, схемсчетчик, а также генератор, подквторому входу схемы совпадения игуцкий и Х, Х. Салахутднно1 ф рого задержанный импульс поступает на второй вход схемы ИЛИ 1, В результате в устройстве 4 ф возникает рециркуляция импульсов с периодом Т, = т+ тф, где тф - задержка, формируемая предлагаемым устройством. Величина пе. риода рециркуляции Т, измеряется блоком измерения среднего значения из й периодов 11, 1 гПоясним работу блока 7 формирования переменной задержки, осуществляющего модуля. цию периода рециркуляции старт импульсов-, (см. фиг. 2), На вход а схемы 9 формирования импульсов переменной длительности посту- г пант импульсы с периодом, равным периоду рсциркуляции, а на вход б - импульсы второ. го генератора 8. Схема 9 формирует импульсы срсмснной длительности, равной временному итсрвалу между псрсдним фронтом импульсовИ к входе а и передним фронтом тех импуль. 1 гспсратора 8 (нход 6), которые поступают 3На фиг. 1 приведена блок схема предлагаемого устройства измерения интервалов времени,а на фиг. 2 - временная диаграмма работы устройства, осуществляющего модуляцию периода повторений старт-импульсов,Предлагаемое устройство содержит схему ИЛИ 1, соединенную через переключатель 2 с триггером 3, управляющим прохождением через схему совпадения 4 импульсов генератора 5 на вход переменного делителя 6, в качестве кото. рого используется двоичный счетчик, Выход переменного делителя соединен с блоком 7 формирования переменной задержки, состоящимиэ второго генератора 8, схемы 9 формированияимпульсов переменной длительности и формирователя 10 импульсов заднего фронта, выходблока 7 формирования неремениой задержкисоединен со вторым входом схемы ИЛИ 1 иблоком 11 измерения среднего значения периода, На первый вход схемы ИЛИ 1 подаетсяодиночный импульс, необходимый для запускаустройства,Устройство работает следующим образом.Переключатель 2 устанавливается в положе.ние, подключающее "выход 1" к выходу схемыИЛИ, На "вход 1" устройства подается одиноч.ный импульс, который со схемы ИЛИ 1 через"выход 1" в качестве старт-импульса, поступает на устройство, временная задержка котороготизмеряется. Задержанный импульс поступает,на "вход 2" устройства и устанавливает триггер 3 в положение, разрешающее поступлениеимпульсов генератора 5 через схему совпадения4 на вход переменного делителя 6, выходнойимпульс которого устанавливает триггер 3 всостояние, прекращающее поступление импуль.сов генератора 5 на делитель 6. Импульс с вы.хода переменного делителя поступает также наблок 7 формирования задержки, с выхода котоИ гф И гф гз 4первыми во времени после переднего фронта импульсов на входе а.Как видно из временной диаграммы, на входе схемы 9 формируются импульсы переменной длительности, распределенной в пределах от нуля до периода второго генератора 8.В случаях, когда периоды рециркуляции ге.нератора 8 являются соизмеримыми величинами, справедливо соотношение:Т, и = Т фп,где т и - целые вэаимоопростые числа,Т, - период рециркуляции,Тэ - период импульсов генератора 8,Число определяет чи.ло различных длитель. ностей импульса на выходе схемы формирова.ния 9, При этом длительности импульсов на выходе схемы 9 пробегают следующие значения:Т 2 2 Т Ои-)Тг еТг м т и В случае несоизмеримых периодов Т и Т число значений длительностей на выходе схемы формирования 9 стремится к бесконечности, т.е. длительность становится непрерывной величиной.Формирователь 10 формирует импульс по заднему фронту сигнала на входе в, в резуль. тате при рециркуляции, импульс на выходе 2 задерживается относительно импульса входа а на величину задержки, распределенную по равномерному закону,Выбором значений Т, и, Т 1 можно получить шаг изменения задержки, т,е. модуляцию пе. риода рециркуляции много меньше, чем дискрет квантования в пределах от нуля до дискрета квантования.Затем переключатель 2 устанавливается в замкнутое положение и на "вход 1" устройства подается одиночный импульс, В результате в устройстве возникает рециркуляция им. пульсов с периодом Т тф. В этом случае блок 11 измерения периода измеряет усреднен. нос значение Т эа то же число й периодов.Вычитая из первого результата измерения второй, получим величину измеряемого времен. ного интервала:Т, - Т,=т+тф - тф=т.Формула изобретенияУстройство для измерения интервалов вре.мени, содержащее последовательно включенные триггер, схему совпадения, счетчик, а также генератор, подключенный ко второму входу схемы совпадения, о тл ич а ю щ ее с я679928 ц ф 1 4 К оставитель В. Митрехред О.Андрейк Редак бер ректор С, Патрушева Тираж 50 БНИИПИ Государственно по делам изобретений 13035, Москва, Ж - 35, Ркаэ 479 сное комитета СССРоткрытийшская наб., д, 4(5 илиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 тем, что, с целью увеличения точности измерения и исключения систематической и медленноменяющейся ошибки измерительного устройства,в него введены схема ИЛИ, переключатель, второй генератор, схема формирования импульсовпеременной длительности, формирователь импульсов заднего фронта и блок измерения среднегопериода, при этом выход схемы ИЛИ с помощью переключателя связан с единичным входом триггера, выход счетчика включен на вто.рой вход триггера и на вход формирователя 1 фимпульсов переменной длительноети, на второй вход которого подключен второй генератор,а выход которого через формирователь импульсов зцвего фронта подключен к входу блокаизмерения среднего периода и входу схемыИЛИ, второй вход которой является входом"запуска" устройства,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Гитис Э. И. Преобразователи информациидля электронных цифровых вычислительныхустройств. "Энергия"1975, с, 252.2. Там же, с, 208, рис. 5-1 (прототип).