Измеритель временных интервалов

О П И С А Н И Е (11)428353ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимо авт. свидетельства -(32) Приоритет -Опубликовано 15.05,74. Бюллетень18Дата опубликования описания 12.02.75 1) М,Кл, С 04111/О ссударственный комитетСовета Министров СССРоо делам изобретенийи открытий 3) УДК 621.317.77(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛ генератора образцовой частоты до второгвходного сигнала. В известном верньерном сценарных интервалов временно ределяется методом прямого ответствующего заполнения г импульсами генератора обра умножения полученного чис колебаний Т., а временные о ределяются верньерным мет счета чисел импульсов и, и нераторов до их совпадения нератора образцовой часто полученных значений на в этом измеряемый интервал следующей формуле1 "=ггго+ (п 2+ з)Л Однако из интервалов и схему, ограни возможности стот верньерн ков, воз можн при неблагоп входных сиги генератора о та этого имп неблагоприят вести ые измерители временных меют сложную электрическую ченную точность измерения из-за температурных изменений чаых генераторов различных знаость сбоя показаний прибора риятном совпадении одного из алов с некоторым из импульсов бразцовой частоты из-за просчеульса главным счетчиком. Под ным совпадением подразумеваИзмеряемый временной интерва ется на три временных отрезка: от от первого входного сигнала до с за ним импульса генератора обра стоты; отрезок 2 - от данного п пульса генератора образцовой част леднего импульса генератора обра стоты, после которого следует втор сигнал; отрезок з - от последнег л разбиварезок- ледующегозцовой ча ервого имоты до посзцовой чаой входной о импульса ЗО Изобретение относится к электронному приборостроению и может быть использовано в современной технике при исследовании быстро протекающих процессов.Известны измерители временных интервалов, содержащие кварцевый автогенератор образцовой частоты, два верньерных генератора ударного возбуждения, две схемы совпадения, два верньерных счетчика импульсов, главный счетчик импульсов и электронные ключи. Период повторения выходных импульсов генератора образцовой частоты То отличается от периодов повторения выходных импульсов верньерных генераторов Т. на относительно малую величину ЛТ, которая опреде ляет погрешность измерения прибора.Запуск верньерных генераторов ударного возбуждения осуществляется с помощью входных электрических сигналов, между которыми измеряется временной интервал. 20 измерителе врей отрезок 1, опсчета путем солавного счетчика зцовой частоты ила п, на период трезки , и з оподом путем поди, верньерных гес импульсами геты и умноженияеличину ЬТ. Приопределяется поется случай, когда момент отпирания ключа, пропускающего импульсы генератора образцовой частоты на главный счетчик, совпадает с задиим фронтом,импульса генератора образцовой частоты.С целью уменьшения температурной погрешности и исключения случаев просчета импульсов генератора образцовой частоты в соответствующем счетчике в предлагаемый измеритель введены два триггера с раздельными и счетными входами и три схемы И, которые включены на входах счетчиков, причем первый триггер, на один из входов которого поданы пусковой и стоповый импульсы, последовательно соединен с верньерным генератором, выход которого соединен со второй и третьей схемами И, вход первой схемы И соединен с генератором эталонной частоты, выход схемы совпадения подключен к входам обоих триггеров, первый выход триггера со счетным входом соединен с первой и третьей схемами И, а второй его выход - со второй схемой И.На фиг, 1 представлена блок-схема предлагаемого измерителя временных интервалов; на фиг. 2 - график прохождения сигналов.Измеритель содержит согласующие каскады 1, 2, обеспечивающие формирование входных сигналов в виде электрических импульсов требуемой амплитуды и длительности, статический триггер 3 с раздельными входами, опроиидываемый выходными сигналами согласующих каскадов и обеспечивающий запуск верньерного ЕС - генератора 4 ударного возбуждения, схему совпадения 5, на входы которой поступают выходные импульсы генератора 4 ударного возбуждения и генератора б образцовой частоты, статический триггер 7 со счетным входом, обеспечивающий управление электроннымы ключами (схемами И 8, 9, 10), счетчики импульсов,11, 12, И, на входы которых поступают выходные импульсы верньерного генератора и генератора образцовой частоты,Первый входной сигнал а 1 фиг. 2), сформированный согласующим каскадом 1 в виде импульса требуемой величины, переключает триггер 3 из состояния О в состояние 1, Выходной сигнал в триггера 3 вызывает запуск верньерного генератора 4 ударного возбуждения, на выходе которого появляются электрические сипналы с периодом повторсния Т Электрические сигналы верньерного генератора через нормально открытый ключ 9 поступают на вход счетчика 12 и на первый вход схемы совпадения 5, на второй вход которой поступают импульсы е генератора 6 образцовой частоты, имеющие период повторения То,При совпадении во времени некоторого импульса верньерного генератора и соответствующего импульса генератора образцовой частоты срабатывает схема совпадений 5 и на ее выходе появляется электрический импульс д вызывающий переброс триггера 7 из состояния О в состояние 1 и триггера 3 из состояния 1 в состояние О. Выходным сиг.налом ж триггера 7 закрывается ключ 9 и открываются ключи 8, 10, К моменту запира.5 ния ключа 9 в счетчике 12 накапливается пимпульсов верньерного генератора. При этом генератор 4 ударного возбуждения включается, а на вход главного счетчика 11 через ключ 8 поступают импульсы генератора образцовой10 частоты.Второй входной сигнал б (фиг. 2), сформированный согласующим каскадом 2 в виде импульса требуемой.величины, снова переключает триггер 3 из состояния О в состояние15 1. Выходной сигнал триггера 3, соответствующий второму входному сигналу, вызывает повторный запуск верньерного генератора 4 ударного возбуждения. Выходные импульсы г верньерного генератора 4 проходят через ключ20 10 на вход счетчика И и поступают на первыйвход схемы совпадения 5. При совпадении импульсов верньерного генератора 4 и импульсов генератора 5 схема совпадения 5 срабатывает, на ее выходе появляется второй сигнал д25 (фиг. 2), который переключает триггер 7 изсостояния 1 в состояние О. При этом выключается верньерный генератор 4, запираются ключи 8 и 10, и поступление импульсов на входы всех счетчиков прекращается. К момен 30 ту запиравия ключей 8 и 10 в счетчике 11 на.капливается л импульсов генератора б образцовой частоты, а в счетчике 13 накапливается и, импульсов верньерного генератора 4,Измеренный интервал времени между перЗ 5 вым и вторым выходными сигналами можетбыть выражен следующим образом через числа импульсов пь пь пз, накопленных в счетчиках 11, 12, И и периодах повторения импульсов верньерного генератора и генератора об разцовой частоты Т. и То.Временной внтерзал от первого входногосигнала до момента второго срабатывания схемы совпадения 5 можно представить через временные отрезки 1 ь 1, 1 показанные на 45 фиг. 2. При этом изыеряемый интервал времени 1.; может быть выражен следующим образом.1 и э м = 1+ 1 - э.Из приведенных на фиг. 2 графиков с уче том принципа действиянониусного преобразователя видно, чтоТ. - Т. =ЬТ1 =ОТа 1 =п 2 ТО 13 - ъзТВ)виэм = л Тв+п То - пЗТв = (ю + л - и) То+ 55 +(и, - д ЛТПри и, = пз составляющая погрешности прибора, определяемая температурой нестабильностью частоты верньерного генератора, компенсируется полностью, а при п,Фаз в частич 60 но. Возможность просчетов импульсов генератора образцовой частоты в главном счетчике 12 полностью исключена, так как моменты отпирания ключа 8 точно синхронизированы по времени с соответствующими импульсами ге 65 нератора образцовой частоты.Предмет 5изобретения Измеритель временных интервалов, содержащий генератор эталонной частоты и верньерный генератор ударного возбуждения, соединенные со схемой совпадения, и три счетчика импульсов, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности измерения, введены два триггера с раздельными и счетными входами, и три схемы И, которые включены на входах счетчиков, причем первый триггер,на один из входов которого поданы пусковой и стоповый импульсы, последовательно соедп.нен с верньерным генератором, выход;которого соединен со второй и третьей схемами И, 5 вход первой схемы И соединен с генератором эталонной частоты, выход схемы совпаде.ния подключен к входам обоих триггеров, пер.вый выход триггера со счетным входом соединен с первой и третьей схемами И, а второй 10 его выход - со второй схемой И,428353 Составитель А. Рассмотровиктор Т. Морозова Техред А. Камышникова Корректор В. Кочкарева каз 5019 ПодппсноССР ИИП Костромского управления издательств, полиграфии и книсной торговли бл Изд.1601сударственного комит по делам изобретени Москва, Ж, Раушс Тираж 182та Совета Минист