Устройство для измерения одиночных временных интервалов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 4 С 04 Р 10/О ННЫЙ КОМИТЕТ ССЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ГОСУД АРСПО ДЕЛ АНИ ЗОБРЕТЕН ЕЛЬСТВУ(56) Акимов К.Ю Дражев М.Н. и др. Быстродействующая электроника для регистрации ядерных частиц. - М.: Атомиздат, 1970, с. 308-309.Гитис Э,И. Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных устройств. - М.: Знер гия, 1975, с. 236.(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯОДИНОЧНЫХ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ, содержащее управляющий триггер, входыкоторого подключены к шинам старти стоп-импульсов, выход соединен спервым входом первого элемента И,второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов стабильной частоты, и счетчик импульсов,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повьпсения точности при дис-танционных измерениях, в него введены низкочастотный генератор,второй и третий элементы И, элементИЛИ, пересчетный блок, триггер переполнения и блок управления, причемвыход низкочастотного генератораподключен к первому входу второгоэлемента И, выход которого соединенсо счетным входом счетчика импульсови первым входом элемента ИЛИ, второйвход которого подключен к выходу.пер.вого элемента И, а выход через пересчетный блок - к первому входу триггера переполнения, второй вход которого подключен к первому выходу блока управления, а выход - к первому входу третьего элемента И, второй вход которого соединен с вторым выхо. дом блока управления, а выход - с вторым входом второго элемента И, шина пуска подключена к входу блока управления, третий и четвертый выходы которого подключены соответственно к входу низкочастотного генератора и установочному входу счетчика импульсов.2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок управ- ф ления содержит формирователь импульсов, два элемента ИЛИ, два триггера и четыре одновибратора, причем входом блока управления является вход формирователя импульсов, выход кото- р рого подключен к входам всех одновибраторов и к первому входу первого элемента ИЛИ, выход которого яв" ляется первым выходом блока управления, выходы первого и второго одновибраторов соединены соответственно с первым входом второго элемента ИЛИ и входом первого триггера, выход которого является третьим выходом блока управления, четвертым выходом которого является выход третьего одновибра" тора, подключенный к второму входу первого элемента ИЛИ и второму входу второго элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с выходом четвертого одновибратора, а выход - с входом второго триггера, выход которого является вторым выходом блока управления.Изобретение относится к измерительной техник- и может применятьсядля измерения коротких временных интервалов в физических экспериментах.Цель изобретения - повышение точности при дистанционных измерениях,за счет ослабления влияния импульсныхпомех,На фиг. 1 приведена блок-схемаустройства; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу,Устройство для измерения,одиночных временных интервалов содержит управляющий триггер 1, элемент И 2, генератор 3 импульсов стабильной часто ты, элемент ИЛИ 4, пересчетный блок5, триггер 6 переполнения, элементыИ 7 и 8, низкочастотный генератор 9,блок 10 управления, который включаетФормирователь 10.1 импульсов, элемент ИЛИ 10.2, одновибраторы 10.310.6, элемент ИЛИ 10,7, триггеры 10.8.и 10,9, шину 11 пуска и счетчик 12импульсов,Управляющий триггер 1 формируетимпульс прямоугольной Формы, длительность которого определяется сигналами"Старт - Стоп",соответствующими началу и концу измеряемого интервалавремени, выход которого соединен с 30входом элемента И 2. Генератор 3 импульсов стабильной частоты такжесоединен с входом элемента И 2, выход которого соединен с входом элемента ИЛИ 4. Выход последнего соеди- З 5нен с входом пересчетного блока 5,представляющего собой высокочастотный делитель частоты в виде последо-вательно соединенных триггеров,.выход блока 5 соединен с входом триггера 6 переполнения, входы элементаИ 7 подключены соответственно к выходу элемента И 8 и выходу низкочастотного генератора 9, вход которогосоединен с одним из выходов блока 4510 управления. Вход последнего подключен к шине 11 "Пуск", другойвыход блока 10 соединен с установоч.ным входом счетчика 12 импульсов,счетный вход которого подключен к 50,выходу элемента И 7 и одному извходов элемента ИЛИ 4.Устройство работает следующимобразом.С приходом сигнала "Пуск"55(фиг. 2 а) на шину 11 блок 10 управления Формирует сигнал (через Формирователь 10.1 (Фиг. 28) и элемент ИЛИ 10.2 (фиг.2 Ь), переводящий триггер 6 переполнения в состояние, по которому подается разрешающий уровень на один из входов элемента И 8. С задержкой 1 мкс одновибратор 10.3 (Фиг. 2 г) формирует разрешающий уровень, поступающий на второй вход элемента И 8 через элемент ИЛИ 10,7 и триггер 10.8 (Фиг. 2 О).С задержкой " 2 мкс блок 10 управления запускает низкочастотный генератор 9 (через одновибратор 10.4 (Фиг. 2 ) и триггер 10.9 (фиг.2 к), выходные импульсы которого поступают на вход элемента И 7. Второй вход последнего соединен с выходом элемента И 8. Так как на входе элемента И 7, соединенного с ыходом элемента И 8, установлен разрешающий уровень, импульсы от генератора 9 поступают через элементы И 7 и ИЛИ 4 на вход пересчетного блока 5. Момент срабатывания триггера 6 переполнения фиксирует установку в "0" (переполнение) блока 5. Триггер 6 перебра. сывается и снижает разрешение с входа элемента И 8. Соответственно снимается разрешение с элемента И 7 и импульсы от генератора 9 не поступают - на вход пересчетного блока 5.иЧерез интервал времени (2-3) 2 Т где и - количество разрядов пересчетного блока 5; Т - период следования импульсов низкочастотного генератора, блок управления вырабатывает сигнал, устанавливающий триггер 6 в состояние, при котором выставляется разрешающий уровень на входе элемента И 8, и сигнал, одновременно снимающий разрешающий уровень с другого входа элемента И 8, Через триггер 10.8 и элемент ИЛИ 10.7 через интервал времени ъ 4,2 Т приходятПсигналы "Старт" - Стоп" (Фиг. 2 м,н) и блок 5 регистрирует количество импульсов, поступающих отгенератора 3 импульсов, которое пропорционально измеряемому интервалу времени. Через интервал времени, равный (6-1 0) 2 х кТ , одновибратор 10.6 блока 10 управления вырабатывает сигнал (фиг.2)Ф который как разрешающий уровень поступает через элемент ИЛИ 10.7 и триггер 10.8 на вход элемента И 8. Импульсы с генератора 9 через элементы И 7 и ИЛИ 4 поступают на вход блока 5 и также на вход счетчика 12 импульсов, на другой вход которогонесколько раньше поступил сигнал от блока 5 управления (фиг.2 е), разрешающий регистрацию (счет) импульсов, идущих от генератора 9. После поступления импульса от генератора 9, вызывающего переполнение блока 5, срабатывает триггер 6, и тем самым снимается разрешающий уровень с входа элемента И 8, и, соответственно, с входа элемента И 7, что приводит к прекращению поступления импульсов от генератора 9 на вход блока 5.Количество импульсов, зарегистрированных счетчиком, определяет длительность измеряемого интервала, которая вычисляется по формулеТ= (2 - М)Т,где И - количество импульсов, зарегистрированных в счетчике 12;п - количество разрядов блока 5;Т, - период генератора 3 импульсовстабильной частоты,Таким образом, предлагаемое схемное построение устройства позволитпроизводить измерения с очень высокойточностью, практически не зависящей1 О от расстояния между датчиками и регистрирующей аппаратурой;так как напересчетный блок, расположенный в непосредственной близости от датчика,можно подавать самую высокую частоту,15 в то время, как в длинную линию передаются счетные импульсы на низкойчастоте, практически не подверженныевлиянию внешних помех.Возможна реализация измерителя вре 20 менных интервалов с применением ВЧделителей в интегральном исполнении.е1180836 0 Вам е дюЮ фи Составитель Л. ПлетневаРедактор Е. Папп Техред Т.Фанта Корректор И еии Заказ 5921/45 Тираж 405 ВНИИПИ Государственно"о по делам изобретений113035, Иосква, Ж, РаФилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная а,впуск 6 6 ьа 6 3 айаг к йа.а л Вюа М Свора 8 ОпОп Подписноемитета СССРоткрытийская наб., д. 4/5