Цифровой измеритель отношения временных интервалов

(51) М. 1 л.з б 04 Г 10/00 с П 3 зисосд пением заявки Ле(23) ПриоритетОпубликовано 31 ата опубликов овета Министров СССРпо делам изобретений и открытий(71) Заявитель 54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ОТНОШЕНИ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВИзоб 1 зетеР 3 ис ОтРОсится к Ооласти цифровой измерительной техники и может быть использовано, В частности, в системах автоматРРки.Известен ряд цифровых измерителей отношений временных интервалов, в которых последовательно измеряется первый и второй интервалы методом последовательного счета; результаты измсреРЗРш, представленные в цифровом коде, запоминаются в регистрах и в далы 3 ейшем производится деленис двух числоимпульспых одов 1.Известен, в частности, цифровой измеритель отношения временных 3 штсрвалов, содерже 3 щи и счст 3 Р 3 к, запомпн 230 НРР 3 и эегР 3 стр, установо 3 ньс входы которого подключены через клапань и Вьходу счетчРЗК 2, О;30 к сраВР 3 снР 3 я кодов, счетчик результата, элемент задержки, причем выходы запоминающего регистра соединены с первыми входами блока сравнения кодов, а выход последнего соединен со входом счетчика результата 2.Нсдостат,Ом т 23 ОГО устоойстВ 2 яВлястс 5 отсутствие Возт 30 жР 3 остп измерения отношения временных пнтервалоь в следящем режиме, что ограпичивасг область их применения.1 с;3 30 изобретения язляется расширение Ооласт 3 П 1 зимспсн 535 и повышение точност 3 измерения. Для этого в схему измерителя дополнительно;введены два формирователя, блок управления, блок синхронизации считывапия, дополнитсльнып счетчик и дополнительные клапаны, причем выход первого формирователя подключен к первому входу блока синхрс 3 шзации считывания, выход второго формирователя подключен ко,входу блока управления, псрвь.п выход которого подключен ео входу счетчика и ко Второму Входу блока синхронизации считывания, второй выход - ко входу дополнительного счетчика, ВЫХОДЫ .ОТОРОГО, В СВЭРО ОЧЕРЕДЬ, ПОДКЛ 303 С- ны ко ворм входа блока сравнения .Одов, а устаповочньш вход соединен с выходом блока срав 33 с 3333 я кодов, третий выход блока управления подключен к первым 33 ходР 3 х дополнптсль 33 ых ллапапов 3 к первох 3 у Олок 3 ровочному входу блока сравнения кодов непосредственно, а к установочному входу счет 3 ика результата - срез элемент задержки, перВый Выход Оло,2 с 3 нхрониз 2 ци 3 с 3 итыва пия подключен ко вторым входам клапанови ко второму блокпровочному входу блока сравнения кодоз, второй выход - к устапо 3 зочпому входу счетчика, Выходы счетчика результата подключены ко вторым входам дополни 2 д 3 с;ьнь 3 х 3;лапаноч пр 1313 с, Входаз 33 устроистВа с 3 ука Г Входы фор.333 рователс 33, при это.ь блок си 33 хроп 33 зации с 3 ит РВ 25333 я содержит схему выделе:3 пя первой,паузы, схему выделения первого импульса и интегратор, причем 30 перьый вход схемы выделения первой паузыобразует первый, вход блока, второй вход последней и первый вход схемы вьтделвния первого импульса соединены между собой и образуют второй вход блока, выход схемы выделения первой паузы образует первый выход блока и через интегратор подключен ко второму входу схемы выделения первого импульса, выход которой образует второй выход блока и соединен с установочным Входом схемы выделения первой паузы,На чертеже представлена схема цифрового измерителя отношения временных интервалов.Цифровой измеритель включает в себя формирователи 1 и 2, блок управления 3, счетчик 4. Выходы счетчика 4 подключены через клапаны 5 к запоминающему регистру б, выходы которого подключены к первым входам блошка сравнения кодов 7. Выход блока сравнения кодов 7 соединен со входом счетчика рсзультата 8 и с установочным входом дополнительного счетчика 9. Выход первого формирователя 1 подключен к первому входу 10 блока синхронизации считывания 11, выход второго формирователя 2 подключен ко входу блока управления 3. Первый выход блока управления 3 подключен ко второму входу 12 блока синхронизации считывания 11 и ко входу счетчика 4. Первый выход 13 блока синхронизации считывания 11 соединен со вторыми входами клапанов 5 н блокировочным входом блока сравнения кодов 7, а второй гыход 14 блока синхронизации считывания 11 подключен к установочному входу счетчика 4, Второй выход блока управления 3 подключен ко;входу дополнительного счетчика 9, выходы которого подключены ко вторым входам блока сравнения кодов 7, Третий выход блока управления 3 подключен к первым входам дополнительных клапанов 15, ко второму блокировочному входу блока сравнения кодов 7 непосредст;венно и через элемент задержки 16 - к установочному входу счетчика результата 8. Выходы счетчика результата 8 подкл 1 очены ко вторым входам дополнительных клапанов 15. Блок управления 3 снабжен запускающим входом 17. Блок синхронизации считывания 11 содержит схему выделения первой паузы 18, схему выделения первого импульса 19 и интегратор 20. Индексами 21, 22 и 23 обозначены первый вход, второй вход и выход цифрового измерителя соответственно.Цифровой измеритель имеет два режима работы - старт-стопный и следящий,В следящем режиме цифровой измеритель раоотаст следующим Образом. Первый из сравниваемых временных интервалов Тпредставленный, например, как период следования импульсов, поступает на вход 21 первого формирователя 1. На выходе последнего появлястся последовательность импульсов длительностью т 1 и с,периодом следования Ть Импульсы с выхода формирователя 1 поступают на первый вход 10 блока синхронизации считывания 11, представляющий собой первый 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 60 65 вход схемы выделения первой паузы 18. На второй вход 12 блока синхронизации считывания 11, т 1 рсдста 1 вляюший собой второй вход схемы выделения первой паузы 18 и первый вход схемы выделения перьвого импульса 19, поступают импульсы образцовой частоты о 1==1/То, С ПЕРВОГО ВЫХОда бЛОКа унраВЛС- ния 3. Эти жс импульсы непрерывно поступают на вход счетчика 4. Схема выделения первой паузтя 18 формирует на выходе 13 импульс каждый раз по заднему фронту импульсов т 1 в паузе между импульсами образцовой частоты о 1 Длительность формируемых схемой 18 импульсов равна интервалу между задним фронтом импульса т 1 и передним фронтом импульса образцовой частоты. Максимал 1.пая длительность импульса на выходе схемы выделения первой паузы 18 равна длительности паузы между импульсами образцсвой частоты /о 1 и, если последние имеют форму мсандра, то эта длительность равна То 1/2.Импульс с выхода 13 блока синхронизации считывания 11 поступает на один пз входов клапанов 5, разолокируя их. Другие вход 11 клапанов 5 подключены к выходам счетчика 4, в результате чего в запоминающий регистр 6 по заднему фронту входных импуль- СОВ т 1 ЗаПИСЫВаЕтСя ЧИСЛО Л"1=Т,о 1, Набрацное к этому моъ 1 енту счетчиком 4 и пропорциональное временному интервалу Ть Одновременно импульс с выхода 13 поступает на первый блокирующий вход блока сравнения кодов, что исключает ошибки, обуслозленныс возможными сбоями:в работе этого блока в моменты записи кода Л, в запоминающий регистр б. Кроме того, импульс с выхода схемы выделения первой паузы 18 поступает через интегратор 20 на 1 второй вход схемы выделения первого импульса 19. Если длительность этого импульса не меньше некоторого заданного значения, выбранного так, чтобы за это время произошла уверенная запись числа Л 1 в регистр б, интегратор 20 формирует на выходе импульс, подготавливающий к работе схему выделения первого импульса 19. После этого на выходесхемы 19 появляется первый после выделенной схемой 18 паузы импульс образцовой частоты То 12, поступающей на первый вход схемы 19 с 1 выхода блока управления 3, который, с одной стороны, приводит в исходное состояние схему выделения первой паузы 18, а с другой,стороны, проходит на выход 14 блока синхронизации считывания 11 и сбрасываст счетчик 4 в исходное нулевое состояние, иоключая младший разряд, устанавливаемый в единичное состояние, По заднему фронту перьвого импульса образцовой частоты То 1(2 блок синхронизации считывания 11 оказывается в исходном состоянии, а счетчик 4 готов к новому счсту импульсов образцовой частоты Далее все повторяется, как описано выше.Если длительность импульса на выходе схемы выделения первой паузы 18 меньше за 5268535 10 15 данного значения, на выходе интегратора 20 импульс не появляется, и схема выделения первого импульса 19 остается в исходном состоянии. В результате в счетчик 4 будет записана еще одна единица, а по заднему фронту импульса образцовой частоты на выходе схемы 18 появляется импульс, равный по длительности Тю/2, и произойдет перепись числа У в регистр б и сброс счетчика 4.Таким образом, в регистр 6 по заднему фронту каждого входного импульса т записывается число Лпропорциональное закончившемуся временному интервалу.На вход 22 второго формирователя 2 подается второй интервал Тг. В следящем режиме измерения отношения временных интервалов на вход счетчика 9 со второго выхода блошка управления 3 непрерывно поступают импульсы образцовой частоты 1 юг.В процессе заполнения счетчика 9 импульсами образцовой частоты 1 юг набираемый в нем код непрерывно сравнивается с числом М записанным в регистре 6. В момент достижения равенства блок сравнения кодов 7 формирует импульс, который, с одной стороны, сбрасываст счетчик 9 в исходное нулевое состояние, а с другой стороны, поступает на вход счетчика результата 8, После этого заполнение счетчика 9 продолжается снова от нуля до момента достижения равенства. Затем процесс повторяется. Каждый импульс с третьего выхода блока управления 3, соответствующий концу интервала Тг, поступает на один из входов клапанов 15, разблокируя их, в результате чего на выходе 23 появляется число Уз, которое подсчитаст счетчик результата 8 за время Тг. Через время, задаваемое элементом задержки 16 и достаточное для считывания результата, счетчик 8 сбрасывается в нулевое исходное состояние. За время Тг на вход счетчика 9 поступит Уг= = Тг 1 юг импульсов. Блок сравнения кодов 7 сформирует столько импульсов на выходе, сколько раз число Л содержится в числе Лг. Следовательно, результатом измерения, снимаемым через клапаны 15 с выхода счетчика результата 8, будет числол 1 Ю 2 У 02 Т 23гч, ут,Это Выражение показывает, что результатом измерения является число, пропорциональное отношению двух временных интервалов. Причем на выход 23 результат измерения выдается по концу каждого предыдущего временного интервала Тг, а тем самым в измерителе реализуется непрерывный или следящий режим измерения отношения временных интервалов.Для исключения ошибок, обусловленных Возможными переключениями в счетчике результата 8 в моменты считывания результата на выход 23, на второй блокирующий вход блока сравнсния кодов 7 подаются импульсы с третьего выхода блока управления 3, запре 20 25 Зо 35 40 45 50 55 60 65 щая формирование выходного импульса на время считывания результата.При работе цифрового измерителя в стартстопном режиме временной интервал Т, измеряется точно так, как изложено выше.По команде Запуск, подаваемой на запускающий вход 17 блока управления 3, последний выдает импульсы образцовой частоты юг на Вход счетчика 9 только в течение времени, равного интервалу Т, В остальном работа измерителя не отличается от работы в следящем режиме. Результат измерения может быть с штан на выход 23 по концу временного интервала или снимается непосредственно с выхода счетчика результата 8. Формула изобретения 1. Цифровой измеритель отношения временных интервалов, содержащий счетчик, запоминающий регистр, установочные входы которого подклочсны через клапаны к Выходу счетчика, Ол 01 сравнения кодов, счетчик результата, элемент задержки, причем выходы запоминающего регистра соединены с первымн входамн блока сравнения кодов, а выход последнего соединен со входом счетчика результата, отличающийся тем, что, сцелью расширения области применения и повышения точности измерения, в схему измерителя дополнительно ввсдены два формирователя, блок управления, блок синхронизации считывания, дополнительный счетчик и дополнительные клапаны, причем выход первого формирователя подключен к первому входу блока синхронизации считывания, выход второго формирователя подкгночеп ко входу блока управления, первый выход которого подключен ко входу счетчика и ко второму входу блока синхронизации считывания, второй выход - ко входу дополнительного счетчика, выходы которого в свою очередь подключены ко вторым входам блока сравнения кодов, а установочный Вход соединен с выходом блока сравнения кодов, третий выход блока управления подключен к первым входам дополнительных клапанов н к первому блокироВочному входу блока сравнения кодов непосредственно, а к установочному входу счетчика результата через элемент задержки, первый выход блока синхронизации считывания подключен ко Вторым Входам елапанов и ко второму блокировочпому входу блока сравнения кодов, второй выход к установочному входу счетчика, выходы счетчика результата подключены ко вторым входам дополнительных клапанов, причем входами устройства служат входы формирователей, при этом блок синхронизации считывания содержит схему выделения первой паузы, схему выделения первого импульса и интегратор, причем первый вход схемы выделения первой паузы образует псрвьш вход блока, второй вход последней и первый вход схемы выделения первого импульса соединены между собой и526853 Составитель В, МитряевРедактор Е. Шепелева Текрсд М. Семенов 1(орректор Л. Котова 3 ака:) 2353/11Ц 11 ИИПИ Подиисно Тиракк 575вета Министров Сгкр ь)тайя наб., д. 4/5 Иад1622Государственного ко)иггета Сио делам и)обретений и о 13035, Москва, у 1(-35, Рау иска ииОГряип), и) ), йнунОВ образуют второй вход блока, выход схемы выделения первой паузы образует первый выход блока и через интегратор подключен ко второму входу схемы выделения первого импульса, выход, которой образует второй выход блока и соединен с установочным входом схемы выделения первой паузы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. журнал Приборы и системы управления, 1969,6, стр. 47 (Цифровой измеритель отношений временных интервалов).2. Авт. св. СССР391728, (д 04 г 1 О/00, 17.06.71.