Измеритель временного интервала

Союз СоветскикСоциалистическикРеспублик ОП ИСАЙИ Е(53) УДК 621.317. .619 (088.8) Бюллетеньисания 09.07,81 лам кзвбретеникк аткрытий ата опубликования(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННОГО ИНТЕРВАЛ вательно два элеключены щего двух ком 2) .-за влия- элеменмого ин- времени надеж- интерПредлагаемое устроиство относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении длительностей временных интервалов.Известны измерители временных интервалов, применяемые в измерительной технике, содержащие основной канал измерения, включающий в себя временной селектор и основной счетчик импульсов, и 2-1 дополнительных каналов (гп - число, показывающее, во сколько раз надо повысить точность измерения), каждый из которых содержит последовательно соединенные временной селектор и счетный триггер 1.Данное устройство недостаточно надежно, так как на результат измерения влияют сбои счетных триггеров в течение всего измеряемого интервала. 1Недостатком этого устройства является также необходимость обязательного фазирования генератора тактовых импульсов началом измеряемого временного интервала.Наиболее близок к предлагаемому измеритель временного интервала, реализующий 2 В способ измерения длительности однократных временных интервалов и содержащий основной счетчик, дешифратор и и каналов, каждый из которых содержит последо соединенные временной селектор и мента памяти, выходы которых под ко входам дешифратора, управляю разрядным дополнительным счетчиЭто устройство малонадежно из ния на результат измерения сбоев тов памяти в течение всего измеряе тервала, а также из-за большого обработки результатов измерения.Цель изобретения - повышени ности работы измерителя временно вала,Поставленная цель достигается тем, чтов измеритель временного интервала, содержащий счетчик, дешифратор и и каналов,каждый из которых состоит из первого Й 5- триггера и временного селектора, выход которого связан со входом второго К 5-триггера, выход которого подключен к соответствующему входу дешифратора, при этомшина измеряемого временного интервала соединена с первыми входами временных селекторов всех каналов, вторые входы которыхподсоединены к соответствующим и шинамравносдвинутых по фазе последовательностей импульсов, дополнительно введены эле845138 3мент ИЛИ, а в каждый канал - элемент И и элемент ИЛИ - НЕ, при этом К-входы первых К 5-триггеров всех каналов соединены .между собой и подключены ко входу сброса счетчика, счетный вход которого соединен с К-входами вторых К 5-триггеров всех каналов и с выходом элемента ИЛИ, входы которого соединены с Я-входами первых Ю- триггеров всех каналов и с выходами элементов И этих же каналов, причем в каждом ) канале (1 :. .- и) Я-вход второго Ю- триггера соединен с выходом временного селектора, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами элемента И, выход которого соединен с 5-входом первого КЯ-триггера, а третий вход - с выходом элемента ИЛИ - НЕ, первый вход которого соединен с выходом первого КЯ-триггера этого же канала и с входами элементов ИЛИ - НЕ последующих пканалов.На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого измерителя временного интервала, на фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие работу предлагаемого устройства.Измеритель временного интервала содержит счетчик 1, дешифратор 2 и и каналов 3=1 - З=п, каждый из которых содержит К 5-триггеры 4 и 5, элемент ИЛИ 6, временной селектор 7, элемент И 8, шину 9 измеряемого временного интервала, п шин 10= =1 - 10 = и равносдвинутых по фазе пос. ледовательностей импульсов, элемент ИЛИ НЕ 1 и шину 12 начальной установки.На фиг. 2 обозначено: 13 - измеряемый временной интервал; 14 - 17 - равносдвинутые по фазе импульсные последовательности на входах первого-четвертого каналов;18 - 21 - сигналы на выходах КЯ-триггеров 5 первого-четвертого каналов; 22 - сигналы на выходе элемента ИЛИ. 5 1 О 15 го г 5 зо 35 4тьему входу элемент И 8 этого же канала, и через элемент ИЛИ 6 на счетный вход счетчика 1 будет подключена импульсная последовательность с шины 10-1, т. е, таким образом выбирается одна из п последовательностей, импульс которой расположен во времени дальше всех других от начала измеряемого временного интервала. С помощью счетчика 1 подсчитывается количество импульсов М о выбранной последовательности на шине 10-1, находящихся внутри измеряемого временного интервала (в данном случае Мо = 2) Полученное число определяет целую часть результата измерения. В течение всего измеряемого интервала через открытые временные селекторы 7 на 5-входы КЯ-триггеров 5 всех каналов поступают импульсы равносдвинутых импульсных последовательностей, переводя КЯ-триггеры 5 в единичное состояние, а обнуляются эти триггеры импульсами с элемента ИЛИ 6, т. е. фактически импульсами выбранной последовательности (в данном случае последовательности с шины 10-1).К моменту окончания измеряемого временного интервала часть К 5-триггеров 5 будет находиться в единичном состоянии, а часть - в нулевом, т. е. фактически для каждой из и - 1 оставшихся последовательностей определяется количеством импульсов Х;, находящихся внутри измеряемого временного интервала по модулю Мо. Очевидно (см. фиг. 2), что М,= 0 (гпос Ыо), либо Х= 1 (гпод М). Количество К КЬ-триг геров 5, находящихся в единичном состоянии, или, что то же самое, количество последовательностей с М= 1 (гпод Мо), определяется дешифратором 2, и, таким образом, определяется уточняющая часть результата измерения, равная вТо.КРаботает измеритель временного интервала следующим образом.После поступления на шину 12 импульса начальной установки обнуляются счетчик 1 и КЯ-триггеры 4 всех и каналов 3= =1 - 3= п; при этом элементы ИЛИ - НЕ 11 всех каналов открывают по третьему входу элементы И 8 этих же каналов. С приходом измеряемого временного интервала элементы И 8 всех каналов открываются по первому входу; кроме того, открываются по первому входу временные селекторы 7. Импульс одной из последовательностей (в данном слу чае последовательности с шины 10 = 2) расположен на временной оси ближе других к началу измеряемого временного интервала. Этот импульс пройдет через элемент И 8 канала 3=2 (в общем случае )-того канала) на 5-вход К 5-триггера 4 и установит его в единичное состояние, При этом на выходах элементов ИЛИ - НЕ 11 всех каналов, кроме первого (в общем случае - кроме ) - 1), формируется сигнал, отключающий по тре 40 45 50 55 В рассматриваемом случае к = 2, т. е. окончательный результат измерения= (Мо+ )То = (2+)Те = 25 Т где к - количество КЯ-триггеров 5, находящихся в единичном состоянии в рассматриваемый момент времени;То в период следования импульсов в импульсной последовательности.Надежность работы предлагаемого измерителя временного интервала выше, чем у прототипа. Очевидно, что в предлагаемом устройстве сбои в работе К 5-триггеров 5 в интервале времени от начала измеряемого временного интервала до последнего импульса из выбранной последовательности, находящегося внутри измеряемого временного интервала, не влияют на конечный результат измерения, поскольку каждым импульсом этой последовательности происходит их обнуление. В прототипе сбои КЯ-триггеров 4 и 5 на всем протяжении измеряемого временного интервала влияют на конечный ре. зультат измерения.84538 Формула изобретения 5Благодаря введению в измеритель элемента ИЛИ и в каждый канал элементов ИЛИ - НЕ и элементов И, а также использованию в качестве элементов памяти Ю- триггеров, предлагаемый измеритель временного интервала обладает повышенной надеж ностью,Измеритель временного интервала, содер 10 жащий счетчик, дешифратор и и каналов, каждый из которых состоит из К 5-триггера и временного селектора, выход которого связан со входом второго КЬ-триггера, выход которого подключен к соответствующему входу дешифратора, при этом шина измеряемого временного интервала соединена с первыми входами временных селекторов всех каналов, вторые входы которых подсоединены к соответствуюшим и шинам равносдвинутых по фазе последовательностей 20 импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности его работы, в него введен элемент ИЛИ, а в каждый канал - элемент-И-и элемент ИЛИ - НЕ, при этом К-входы первых Ю-триггеров всех каналов соединены между собой и подключены к входу сброса счетчика, счетный вход которого соединен с К-входами вторых К 5-триггеров всех каналов и с выходом элемента ИЛИ, входы которого соединены с Ь-входами первых К 5-триггеров всех каналов и с выходами элементов И этих же каналов, причем в каждом канале первый и второй входы временного селектора соединены соответственно с первым и вторым входами элемента И, выход которого соединен с 5-вхо дом первого КЬ-триггера, а третий вход элемента И соединен с выходом элемента ИЛИНЕ, первый вход которого соединен с выходом первого К 5-триггера этого же канала и с входами элементов ИЛИ - НЕ последующих пканалов. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Шляндин В. М. Цифровые измерительные преобразователи и приборы, Высшая школа, М., 1973, с. 170, рис. 3.20.2. Авторское свидетельство СССР390501, кл. 6 04 Г 11/00, 1973 (прототип).. Мулярйкас КорректоПодписиСР тов акаренк Г 1 К 4 Редактор Б.Заказ 4141/3 вительредА. Б аж 457 твенного ретений 35, Рау г. Уж го ВНИИПИ Государспо делам изоб113035, Москва, Ж - илиал ППП Патент,комитета ССи открытийшская наб., д. 4/5род, ул. Проектная