Устройство для измерения временного интервала

(59 4 С 04 Р 10(04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК А ВТОРСНОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГ 1 О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Атамалян Э.Г. и др. Методы и средства измерения электрических величин.-М.: Высшая школа, 1977.Дворяшин Б,В. и др . Радиотехнические иэмерения.-М.: Сов,радио, 1978, с. 104.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕЮННОГО ИНТЕРВАЛА(57) Устройство для измерения временного интервала содерлат формирователи 1 и 2 импульсов, формирующийтриггер 3, секционированный триггер4, М триггеров 5, индикатор 6, Мблоков 7 логических фильтров, элемент8 задержки, элемент ИЛИ 9, элементы10, 12 и 15 задержки, элемент НЕ 11,элемент ИЛИ-НЕ 13 и элемент И 14.Устройство имеет повьппенную точностьизмерения временного интервала. 2 ил.1330605 2Изобретение относится к импульс- селектора 4 соответственно импульсов ной технике и может быть использова- длительностьюно для измерения длительности одиноч ных импульсов.Цель изобретения - повышение точности измерения временного интервала.На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для измерения временного интервала; на фиг.2 - эпюры напряжений,поясняющие работу. данного устройства.Устройство для измерения временного интервала содержит формирователи1 и 2 импульсов, выходы которых соединены соответственно с установочнымвходом и входом сброса формирующего триггера 3, секционированный селектор 4, Н триггеров 5, управляющие входы которых подключены к выходамсекционированного селектора 4, а входы сброса объединены и подключены квыходу формирователя 1, индикатор 6,входы которого подключены к выходам5 триггеров, секционированный селектор 4 содержит последовательно соединенные И блоков 7 логических фильтров, каждый блок состоит из последовательно соединенных элемента 8 задержки, элемента ИЛИ 9, элемента 10 задержки, элемента НЕ 11, элемента12 задержки, элемента ИЛИ-НЕ 13, элемента И 14 и элемента 15 задержки,первые входы элементов И 14, ИЛИ 9 иэлемента 8 задержки объединены и являются первыми овходами блоков 7, выход элемента 8 задержки соединен с вторыми входами элементов ИЛИ 9 иИ 14, выход элемента ИЛИ 9 через второй элемент 10 задержки 10 соединен с входом элемента НЕ 11, выход которого через третий элемент 12 эадержки соединен с первым входом элементаИЛИ-НЕ 13, а выход элемента И 14 через элемент 15 задержки соединен с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 13 и с первым входом последующего блока 8. Третий вход элемента ИЛИ-НЕ 13 является вторым входом блока 7 и подключен к входу элемента НЕ 11 последующего блока 7, кроме последнего. Входом селектора является первый входпервого блока 7, а выходами - выходыэлементов ИЛИ-НЕ 13 каждого блока 7. Повышение точности измерения временного интервала в устройстве достигается за счет селекции первым, вторым, Н-м блоком 7 секционированного Э+1)(Н+2)"где- время естественной задержкиэлементов блоков 7;М - числа ряда О, 1, 2, 310 Селекция каждого измеряемого импульса производится только определенным блоком 7, каждый из которых обнаруживает импульсы конкретной наперед известной длительности, что при 1 б водит к ошибке измерения, равной(0+2) с - (И+1) ь 1Устройство для измерения интервала времени работает следующим образом.Формирователями 1 и 2 формируютсякороткие импульсы, соответствующиеначалу и концу измеряемого интервала 25 времени. Эти импульсы воздействуют натриггер 3, выходной импульс которогопоступает на вход селектора 4.Пусть, например, на вход селектора (фиг. 1) поступают импульсы (фиг.2 а) 30 длительностью в о, 3, 3 ь, 2 с соответственно с паузой между импульсамив данном случае не менее 3 С (селектор собран из трех блоков 7). Следует отметить, чторазличных микроЗ схем одной серии примерно равны, Однако из-за нерегламентированности времени задержки логических элементовсуществует вероятность выбора для реализации селектора элементов с силь но различающимися естественными задержками ;. С целью выравниваниявеличины , задержки логических элементов и приведения ее к постояннойвеличине ь выходы логических эле ментов И, ИЛИ, НЕ селектора подключают к элементам задержки, имеющимразное время задержки с, . Суммарноевремя задержки любого логическогоэлемента и соответствующего элемента 60 задержки при этом составляет Г= , + з т.е. постоянную величину.Элементы 8 задержки каждого блока7 поступающие на их первые входы импульсы (фиг. 2 а, в, д) соответствен- ВВ но задерживают на определенное время(фиг. 2 б, г, е). Импульсы, приведенные на фиг. 2 в,д,ж, формируют посредством проведения операции логического умножения между импульсами, посту13306 лающими на входы элементов И 14 каждого блока 7, и задержки их на время. Импульсы, приведенные на фиг. 2 з, и, к, формируют посредством проведения операции логического суммирования между импульсами, поступающими на входы элементов ИЛИ 9 каждого блока 7, и задержки их на времяЭлементы НЕ 11 в каждом блоке 7 производят инвертирование импульсов, поступающих с выходов элементов 10 задержки (фиг. 2 з, и, к), и элементы 12 задержки задерживают их на время(фиг. 2 л, м, н).Информационные импульсы длительностью в 2 с формируют посредством проведения операции логического суммирования с последующим инвертированием между импульсами, поступающими на первые входы элементов ИЛИ-НЕ 13 каждого блока 7 (фиг. 2 л, м, н), импульсами, поступающими на вторые входы элементов ИПИ-НЕ 13 (фиг. 2 в, д, ж), и импульсами, поступающими на третьи входы элементов ИПИ-НЕ 13 (фиг.2 и, к) соответственно. Информационными импульсами (фиг.2 о, р, с) триггеры 5 устанавливаются в состояние, отображающее измерение той или иной длительности измеряемого импульса, например в состояние единицы. Предварительная установка триггеров в нулевое состояние производится импульсом с выхода первого формирователя. Таким образом, по номеру выхода секционированного селектора 4, на котором появляется информационный импульс, определяют длительность измеряемого интервала времени. В качестве индикатора 6 номера выхода селектора 4, на котором появляется информационный импульс, можно, например, использовать блок светодиодов, которые как известно просто согласовываются с триггерами и удобны для визуальной .индикации.Необходимо отметить, что отношение Т/определяет количественно ,повышение точности измерения интервала времени предлагаемым устройством относительно известногоПри использовании для подсчета импульсов счетчиков с ускоренным образованием переноса (наиболее быстродействующие счетчики, построенные, например, на 1 К-триггерах, примененные в секционированном селекторе) ошибка измерения интервала времени известным устройст 10152530 35 40 45 50 55 05вом составит величину Т67, где Т - период следования счетных импульсов, равный максимальной ошибке дискретизации, определяемый минимально допустимым временем длительности переходных процессов в триггерах счетчика.При использовании в качестве элементов задержки линий задержек с задержкойошибка дискретности измерения времейного интервала предлагаемым устройством составит величи - ну ГС . Следовательно, отношение Т/,6 определяет максимальный выигрыш в повышении точности. измерения интервала времени предлагаемым устройством относительно известного.Формула изобретения1. Устройство для измерения временного интервала, содержащее первый и второй формирователи импульсов, выходы которых соединены соответственно с установочным входом и входом сброса формирующего триггера,и индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения временного интервала,в него введен секционированный селектор и Я триггеров, при этом выход формирующего триггера соединен с входом секционированного селектора, а выходы секционированного селектора соединены соответственно с установленными входами И триггеров, входы сброса которых объединены и подключены к выходу первого формирователя импульсов, а выходы М триггеров подключены к входам индикатора.2. Устройство по п, 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что секционированный селектор состоит иэпоследо- вательно соединенных Х идентичных блоков логических фильтров, причем каждый блок логических фильтров состоит из последовательно соединенных первого элемента задержки, элемента ИЛИ, второго элемента задержки, элемента НЕ, третьего элемента задержки, элемента ИЛИ-НЕ, элемента И и четвертого элемента задержки, причем первые входы элементов И, ИЛИ и первого элемента задержки объединены и являются первыми входами блоков логических фильтров, выход первого элемента задержки соединен также с вторыми входами элементов ИЛИ и И, выход эле1330605 6вход элемента ИПИ-НЕ является вторымвходом блока логического фильтраи подключен к входу элемента НЕ последующего блока, кроме последнего,кроме того, входом секционированногоселектора является первый вход первого блока логического фильтра, а выходами - выходы элементов ИЛИ-НЕ каждого блока логического фильтра. мента ИЛИ через второй элемент задержки соединен с входом элемента НЕ,выход которого через третий элементзадержки соединен с первым входом элеэлемента ИЛИ-НЕ,а выход элемента Ичерез четвертый элемент задержки соединен с вторым входом элемента ИЛИНЕ и с первым входом последующего блоблока логического фильтра, третий Составитель И, КозловТехред М.Ходанич Корректор Г. Решетник Редактор М. Дылын Заказ 3581/49 Тираж 370 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5