Устройство для измерения временных интервалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 19) (Н) 51)4 С 04 Р 10/04 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АНИЕ ИЗОБРЕТЕН г АВТОРСКОМ ВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ЛЛЯМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ(57) Изобретение оттельной технике и мзовано для измерениявалов, а также в ча ЕЗИЕРЕ осится к жет быть временных тотомерах мери- польинтер- фазо(61) 132222 (21) 436743 (22) 2710. (46) 15. 05. (72) А,А. Г (53) 681, 11 (56) Авторс У 1322222,метрах, является дополнительным кизобретению по а.с. У 1322222, Цельюизобретения является повышение точности измерений временных интерваловбольшой длительности. Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов,первый 2 и второй 3 элементы совпадения, блок 4 коммутации, триггер 5,первый 6 и второй 7 счетчики импульсов с дополнительными разрядами 8 и 9первый 10 и второй 11 блоки выводаинформации. В устройство введены первый и второй 13 формирователи импульсов, первый 14 и второй 15 элементыИЛИ, 4 илИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при создании цифровых измерителей временных интервалов, а такжечастотомеров и фазометров.Цель изобретения - повышение точности измерения временных интервалов большой длительности.На фиг. 1 изображена структурнаясхема предлагаемого устройства; нафиг. 2 - функциональная схема блокакоммутации; на фиг. 3 - функциональная схема счетчика с дополнительнымразрядом; на фиг. 4 - функциональная 15схема блока вывода информации,Устройство, содержит генератор 1тактовых импульсов, первый 2 и второй 3 элементы совпадения, блок 4коммутации, триггер 5, первый 6 и 20второй 7 счетчики импульсов с дополнительными разрядами 8 и 9, первый 10и второй 11 блоки вывода информации,первый 12 и второй 13 формирователиимпульсов, первый 14 и второй 15 элементы ИЛИ.Блок 4 коммутации содержит триггер 16, линии 17 и 18 задержки, элементы 19-25 совпадения, элементы ИЛИ26 и 27. 30Первый 6 и второй 7 счетчики сдополнительными разрядами 8 и 9 содержит триггеры 28-31Первый 10 и второй 11 блоки вьвода информации содержат элементы И 32- 3535, вентильные элементы (диоды) 36-40.Устройство работает следующим образом.При включении устройства начинает работать генератор 1 тактовых импульсовТриггер 16 коммутатора 4находится в одном из положений ("0"или "1"), благодаря чему открыт одиниз элементов 19 или 20 совпадения.До поступления первого импульса исследуемого процесса счетчики 6 и 7импульсов не работают, так как несимметричный триггер 5, имея преобладание в "нулевое" состояние, привключении устройства устанавливаетсяв "нулевое" состояние, а низкий потенциал с выхода триггера 5 запрещает прохождение импульсов с выходагенератора 1 через элемент 2 совпадения. 55Первый импульс исследуемого процесса, пришедший на вход устройства,проходит через элемент 3 совпаденияи через элементы ИЛИ 26 и 27 поступает на фазирующие входы счетчиков 6 и 7 импульсов с дополнительными разрядами 8 и 9 и устанавливает их в исходное (" нулевое" ) состояние, так как при включении устройства в счетчиках 6 и 7 импульсов и дополнительных разрядах 8 и 9 устанавливается произвольная (случайная) кодовая комбинация. Одновременно импульс с выхода элемента 3 совпадения поступает на вход триггера 5 и устанавливает его в состояние "1". Высокий потенциал с выхода триггера 5 открывает элемент 2 совпадения и элемент 25 совпадения и закрывает элемент 3 совпадения. Тактовые импульсы с выхода генератора 1 проходят через элемент 2 совпадения и через открытые элемен- . ты 19 и 20 совпадения поступают на счетные входы счетчиков 6 или 7 импульсов, которые ведут счет импульсов, поступивших на их входы.Пришедщий второй импульс исследуемого процесса перебрасьвает триггер 16 и при изменении уровня напряжения на его выходах один из элементов 19 или 20 совпадения закрывается, а другой открывается, в результате чего один из счетчиков 6 или 7 импульсов останавливается, а другой запускается на счет импульсов. Одновременно второй импульс проходит через открытый элемент 25 совпадения на вход линий 17 и 18 задержки. Время задержки линии 18 меньше, чем время задержки линии 17. Импульс с выхода линии 18 задержки через один из элементов 23 или 24 совпадения, открытых высоким потенциалом с выходов триггера 16, и один из элементов ИЛИ 14 или 15 дчитывает содержимое остановленного (содержащего кодовую комбинацию), соответствующую числу импульсОв генератора 1, поступивших на вход соответствующего счетчика 6 или 7 импульсов за время между первым и вторым иинульсами исследуемого процесса счетчика 6 или 7 импульсов через соответствующий блок 10 или 11 вывода информации на выход устройства. После считывания измерительной информации на выход устройства задержанный импульс с выхода линии 17 задержки через один из открытых элементов 21 или 22 совпадения и соответствунхций элемент ИЛИ 26 или ИПИ 27 поступает на фазирунхций вход остановленного ранее счетчика 6(8) или 7(9) и устанавли 1479913 4вает его в нулевое состояние. Установленный после считывания информации в нулевое состояние счетчик 6(8) или 7(9) импульсов готов к запуску на счет импульсов по приходу очередного импульса на вход устройства. В это время другой счетчик 7(9) или 6(8) импульсов считает тактовые импульсы от генератора 1,Таким образом, когда одним счетчиком 6(8) или 7(9) импульсов производится измерение межимпульсного интервала, с другого счетчика 7(9) или6(8) импульсов производится считывание результата предыдущего измерения и он подготавливается для следующего измерения.В исследуемом процессе может ока 10 заться межимпульсный временной интер вал такой длительности, при измерении которого счетчик переполнится и он начнет считать сначала. Такое переполнение может произойти несколькораз при измерении одного межимпульсного интервала. Для выявления моментов переполнения счетчиков 6 и 7 импульсов служат дополнительные разряды 8 и 9, которые устанавливаются в состояние "1" в момент переполнения счетчика импульсов. В момент установки дополнительного 8 или 9 разряда в состояние "1" на его выходе устанавливается высокий потенциал. По фронту нарастания высокого потенциала формирователи 12 или 13 импуль"35 сов формируют импульс считывания, который через элемент ИЛИ 14 или ИЛИ 15 проходит на управляющий вход блока 10 или 11 вывода информации и считывает кодовую комбинацию 0001 или 0001, действующую на входе блока 10 или 11 вывода информации, которая проходит на выход устройства, Таким образом, отслеживается число перепол нений счетчика при измерении межимпульсных интервалов большой длительрости. После считывания кодовой комбинации, соответствующей моменту пе реполнения, с выхода блока 10 или 11 вывода информации на установочный вход дополнительного разряда 8 и 9 поступает импульс, который возвращает дополнительный разряд 8 или 9 в исходное "нулевое" состояние. После55 возвращения в исходное состояние дополнительный разряд 8 или 9 готовзафиксировать очередной момент переполнения счетчика 6 или 7 импульсов.("1") счетчиков и в моментокончания ("0") измерениямежимпульсного интервала); - код отсчета в момент переполнения счетчика; - код отсчета в момент окончания измерения межимпульсного интервала; М1 1 Т= -о- период следования тактовых импульсов генератора 1;- частота следования тактовых импульсов генератора 1Предлагаемое устройство благодаря дополнительному введению элементов и соответствующих связей между элементами обеспечивает измерение вреыенных интервалов большой длительности с высокой точностью. Формула и з о б р е т е н и яУстройство для измерения временных интервалов по авт,св. Р 1322222,По окончании измерения межимпульсного интервала большой длительности (после многократного считывания ко-, дов, соответствующих моментам переполнения), т.е. по приходу очередного импульса происходит считывание кодовых комбинаций зафиксированных счетчиком 6(8) или 7(9) аналогично тому, как для второго импульса.Таким образом, дополнительно введенные формирователи 12 и 13 импульсов и элементы ИЛИ 14 и 15 предотвращают потерю измерительной информации на моменты переполнения счетчиков и отслеживают количество переполнений за время измерения межимпульсных интервалов большой длительности. При этом в моменты переполнения счетчиков 6 и 7 на выход устройства выдаются кодовые комбинации, содержащие в разряде "1", а в моменты окончания измерения межимпульсного интервала " кодовые комбинации, содержащие в разряде "0".Длительность измеренного -го межимпульсного интервала определяется при обработке выдаваемых устройством результатов измерений по формулеи( г,ЯОя 4Составитель С. КротоТехред М.Ходанич ерни оррект еви едакто аказ 2541/45 Тираж 364 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарин 5 14799 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения временных интервалов большой длительности, в него введены первый и вто 5 рой форМирователи импульсов, первый и второй элементы ИЛИ, причем входы первого и второго формирователей импульсов подключены к выходам дополнительных разрядов соответственно первого и второго счетчиков импуль 13 6сов, а выходы первого и второго фор.мирователей импульсов соединены спервыми входами соответственно первого и второго элементов ИЛИ, вторыевходы которых подключены к соответствующим выходам блока коммутации,а выходы первого и второго элементовИЛИ соединены с управляющими входамисоответственно первого и второго блоков вывода информации.