Двухшкальный измеритель временных интервалов

0 П И С А Н И Е (и)875328ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскинСоциалистическиеРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22)Заявлено 25.02.80. 2 ) 2885502/18-21 с присоединением заявки М Ьеударсте 81 ный квинтет СССР аа далем нэоеретеннй и открытнй(088,8) Дата опубликования описания 25,10.81 В. В. Данилевич, Е, В. Новиков и В. А. Чудовский 472) Авторы ШКАЛЬНЫИ ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ(5 ной меиво валов, мяэаИзобретение относится к информационно - измерительной технике и может быть использовано в радиолокации, лазерной технике, автоматике, эксперименталь физике для измерения Интервалов вре ни с высокой точностью.Известны двухшкальные измерители временных интервалов, работающие по методу заполнения измеряемого интервала времени импульсами генератора опорной .частоты с интерполяцией методом время- амплитуда- код эон неопределенности между сигналами начала и конца измеряемого интервала и импульсами генератора опорной частоты 11;Недостатком этого устройства является невысокая точность измерения,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является измеритель временных интервалов, содержащий два блока селекции точных временных интервалов, два расширителя временных интервалов, два селектора точного кода, селектор грубого кода, генератор частоты,элемент ИЛИ, точный и грубый кодирующие счетчики, блок стыковки кодов 1,2 .Однако известное устройство характеризуется низкой точностью и малым быстродействием, так как в нем не реализуется максимальная технически возможная частота опорного генератора, Это пр дит к расширению рабочего диапазона интерполяционных преобразователей - расширителей точных временных интер приблизительно равного периоду вре дающего генератора, Расширение диапазона интерполяцнонного преобразования с одной стороны обуславливает повышение вклада нестабильностей и нелинейностей расширителей временных интервалов в суммарную погрешность измерений, а с другой стороны, увеличивает время преобразования иорормации интерполяционными каналами, которое в данном случае пропорционально величине интервалов интерполяции.Ограничение на использование повышенной частоты опорного. генератора в известном устройстве накладывает точный коди87532 го г 5 35 50 55 руюший счетчик, на вход, которого при одновременном интерполяционном кодировании в старт- и стоп- каналах поступаютимпульсы с частотой в два раза большейчастоты опорного генератора, Удвоениечастоты на входе точного кодируюшегосчетчика происходит за счет сдвига наполовину периода последовательности выходных импульсов селектора точного кода стоп- канала и объединения этой последовательности с последовательностьюимпульсов селектора точного кода стартканала.11 ель изобретения - повышение быстродействия и точности двухшкального измерителя временных интервалов,Поставленная цель достигается тем,что в измеритель временных интервалов,содержащий два блока селекции точныхвременных интервалов, входы которых соединены с первыми входами двух расширителей временных интервалов и служатвходами устройства, а выходы соединенысо входами двух селекторов точных кодов, входами селектора грубого кода ивторыми входами двух расширителей временных интервалов, генератор опорнойчастоты, соединенный со вторыми входами блоков селекции точных временныхинтервалов, третьим входом селекторагрубого кода и вторыми входами селекторовточных кодов, третьи входы которых соединены с выходами расширителей временных интервалов, элемент ИЛИ, входыкоторого соединены с выходами селекторов точного кода, точный кодирующийсчетчик, выход которого соединен совходомгрубого кодируюшего счетчика через блокстыковки кодов, второй вход которого.соединен с выходом селектора грубогокода, введены инвертор и два элемента И,причем входы первого элемента И соединены с восходами селекторов точного кода, а его выход соединен со счетнымвходом второго разряда точного кодирующего счетчика, первый вход второго элемента И соединен с выходом элементаИЛИ, второй вход этого элемента соединен через инвертор с выходом первогоэлемента И, а его вход подключен к счетному входу точного кодирующего счетчика,Введение дополнительных элементов . обеспечивает анализ одновременного появления сигналов кодирующих последовательностей с двух каналов интерполяции и фиксирования этих случаев совпадения во втором разряде точного кодирующего счетчика. 8 4На чертеже приведена блок - схема предлагаемого, устройства,Измеритель временных интервалов содержит источники 1 и 2 старь- и стоп- сигналов соответственно, генератор 3 опорной частоты, расширители 4 и 5 временных интервалов, блоки 6 и 7 селекции точных временных интервалов, селекторы 8 и 9 точных кодов, селектор 10 грубого кода, элементы И 11, 12, элемент ИЛИ 13, интегратор 14, точный кодирующий счетчик 15, блок 16 стыковки кодов, грубый кодирующий счетчик 17. Старт- сигнал 1, задающий начало измеряемого временного интервала, поступает на вход блока 6 селекции и запускает расширитель 4 временного ин тервала, Блок 6 селекции выделяет из последовательности импульсов генератора 3 опорной частоты ближайший сигнал, которым запускаются селекторы точного 8 и грубого 10 кодов, Этот сигнал определяет окончание точного временного интервала, формируемого на входе расширителя 4. Серия импульсов, пропорциональная выделенному временному интервалу, с выхода селектора точного кода 8 через элементы ИЛИ 13 и И 12 поступает на счетный вход точного кодирующего счетчика 15. Стоп- сигнал 2, задающий окончание измеряемого временного интервала, поступает на вход блока 7 селекции и на вход расширителя 5, Сигналом с выхода блока 7 селекции останавливается селектор 10 грубого кода и запускается селектор 9 точного кода. На выходе селектора 9 формируется серия импульсов, пропорциональная интервалу времени между стоп- сигналом 2 и предшествующим ему импульсом опорного генератора 3. При совпадении импульсов на выходе селекторов 8 и 9 срабатывает элемент И 11, сигнал которого по цепи: инвертор 14 - элемент И 12 блокирует поступление импульсов на счетный вход точного кодируюшего счетчика 15. В то же время импульсы с выхода элемента И 11 поступают на счетный вход второго разряда счетчика 15, При отсутствии кодирующих импульсов на выходе одного из селекторов 8 или 9 импульсы другого селектора через элементы ИЛИ 13, И 12 поступают на счетный вход точного кодирующего счетчика 15. Сигнал переполнения счетчика 15 при помощи блока 16 стыковки кодов заносится в грубый кодирующий счетчик5 87 17, который предназначен дляфиксации импульсов грубой серии селектора 10.По сравнению с известным устройся. вом в предлагаемом измерителе временных интервалов в два раза снижена погрешность измерения, обусловленная нелиней ностью и нестабильностью интерполяцион-" ных расширителей временных интервалов. При эквивалентном с используемым в известном устройстве шаге квантования измеряемых временных интервалов пред ложенное устройство позволяет приблизительно в четыре раза снизить мертвое время" преобразования за счет сужения в два раза диапазона интерполяции и увеличения в два раза скорости собственно интерполяпионного преобразования. Для малых значений измеряемых временных интервалов ( при одновременной работе расширителей временных интервалов) снижение "мертвого времени оказывается еще более существенным (приблиэитель но в 8 раз). формула изобретения Двухшкальный измеритель временных интервалов, содержащий два блока селекции точных временных интервалов, входы которых соединены с первыми входами двух расширителей временных интервалов и служат входами устройства, а выходы соединены со входами двух селекторов точных кодов, входами селектора грубого, кода и вторыми входами 5328 6двух расширителей временных интервалов, генератор опорной частоты, соединенный со вторыми входами блоков селекции точных временных интервалов,третьим входом селектора грубого кодаи вторыми входами селекторов точныхкодов, третьи входы которых соединеныс выходами расширителей временных интервалов, элемент ИЛИ, входы которого10 соединены с выходами селекторов точного кода, точный кодирующий счетчщ выход которого соединен со входом грубого кодирующего счетчика через блок стыковки кодов, второй вход которого соеди-15 нен с выходом селектора грубого кода,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повьпнения быстродействия и точности, в него введены инвертор и дваэлемента И, причем входы первого элемента И соединены с выходами селекторов точного кода, а его выход соединенсо счетным входом второго разряда точного кодирующего счетчика, первый входвторого элемейта И соединен с выходом2 элемента ИЛИ, второй вход этого элемента соединен через инвертор с выходомпервого элемента И, а его выход подключен к счетному входу точного кодирующего счетчика,.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРЖ 368583, кл. С 04 Р 10/04, 1973,2, Приборы для научных исследова ний"1 1968 М Ою с. 99-102 э (прототип).