Измеритель временных интервалов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ц 991362(И) М. Кл. 6 04 Г 10/04 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано 230183, Бюллетень йо 3 Дата опубликования описания 2301.83, 3(088.8) 54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛ сое ен е" . вх то ноизм Изобретение относится к приборостроению и измерительной технике иможет использоваться для преобразования временных интервалов в цифровой код.По основному авт. св. Р 760023 известен измеритель временных интервалов, содержащий замкнутый контур циркуляции, состоящий из параллельновключенных двух триггеров и двух схемсовпадения, последовательно включенных двух элементов ИЛИ и двух элементов задержки, два счетчика 1 1,Недостатками известного устройства являются ненадежная работа и потеря информации в случае совпадения вовремени импульса "Стоп" с одним изимпульсов "Старт", а также отсутствие возможности измерения пулевых.временных интервалов, что существенограничивает область примененияерителя,Цель изобретения - повышение на-дЕжности работы и расширение функциональных возможностей.Поставленная цель достигается тем,что в .измеритель временных интервалов, содержащий два счетчика, блоксовпадения, два триггера, три элемента совпадения и два элемента задержки, выход первого из которыхдинен с первым входом второго элемта совпадения, а выход второго элмента задержки соединен с первым одом первого элемента совпадения,врой вход которого соединен с прямымвыходом первого триггера, а выходпервого элемента совпадения соединенс первым входом первого элемента ИЛИ,выход первого счетчика через второйэлемент ИЛИ соединен с входом второгосчетчика, третий триггер и третийэлемент ЙЛИ, первый вход которогосоединен с шиной старт-импульсов ипервым входом первого триггера, второй вход которого соединен с шинойстоп-импульсов и вторым входом дополнительного элемента ИЛИ, выход кото"рого через последовательно соединенные первый и второй элементы задержки подключены к перэому входу третьего элемента совпадения, второй входкоторого соединен с инверсным выходомпервого триггера и вторым входом второго элемента совпадения, выход которого соединен с входом второго триггера, выход которого подключен квторому входу первого элемента ИЛИ,входу первого счетчика и первомувходу блока совпадения, второй входПроцесс циркуляции по этому контуру будет происходить до момента появления на втором входе устройства импульса "Стоп", соответствующего концу преобразуемого интервала времени (фиг. 2 а). Таким образом,65 которого соединен с третьим входомпервого элемента ИЛИ и выходом третьего триггера, вход которого соединенс выходом третьего элемента совпадения, а выход блока совпадения подключен к третьему входу третьего элемента ИЛИ, четвертый вход которогосоединен с выходом первого элементаИЛИ, первый вход которого соединенс вторым входом второго элемента ИЛИ,дополнительно введены последовательно соединенные элемент ИЛИ и триггер, а также два элемента совпадения, выходы которых подключены квходам дополнительного элемента ИЛИ,а первые входы объединены и подключены к шине стоп-импульсов, второйвход первого дополнительного элемента совпадения соединен с шинойстарт-импульсов, второй вход второгодополнительного элемента совпадениясоединен с выходом первого элементаИЛИ, а выход дополнительного триггера подключен к одному из входов второго элемента ИЛИ,На фиг. 1 представлена блок-схема устройства;,на фиг. 2 - временныедиаграммы, поясняющие его работу,Измеритель временных интерваловсодержит элементы ИЛИ 1-3, элементы 4-6 совпадения, триггеры 7-9,элементы 10, 11 задержки, счетчики12, 13, блок 14 совпадения, дополнительные элементы 15, 16 совпадения,дополнительный элемент ИЛИ 17, триггер 18.Измеритель работает следующим об- З 5разом.С поступлением на вход преобразователя импульса "Старт" (фиг.2 а),определяющего начало преобразуемоговременного интервала, триггер 7 устанавливается в такое состояние(фиг, 2 б), при котором элемент 4 совпадения будет открытым, а элементы5 и б совпадения закрыты напряжениемс инверсного выхода триггера 7. Короткий импульс "Старт" поступаетна первый вход элемента ИЛИ 1 и,пройдя через последовательно включенные элементы 10 и 11 задержки и открытый элемент 4 совпадения, поступаОет на первый вход элемента ИЛИ 2, через элемент ИЛИ 3 на вход счетчика13. С выхода элемента ИЛИ 2 импульспоступает на второй вход элементаИЛИ 1. Далее процесс циркуляции импульса "Старт" (фиг. 2 в) в контуреиз элементов 1, 10, 11, 4, 2 происходит аналогично первому циклу обращения. в момент поступления импульса "Стоп"в счетчике 13 будет записан код"хй = .гЮгде Тр - время задержки, создаваемоеэлементами 10 и 11 задержки 1измеряемый интервал времени,Для уточнения результата преобразования необходимо к коду й прибавить код, пропорциональный интервалувремени Т между собой, импульсоми ближайшим циркулирующим импульсом"Старт". Импульсом "Стоп" триггер 7возвращается в исходное состояние,при котором закрывается элемент. 4совпадения и открываются элементы5 и б совпадения, выходы которых подключены к счетным входам триггеров8 и 9 соответственно, В качестветриггеров 8 и 9 использованы триггеры со сквозным переносом, причемв исходном состоянии триггер 9 установлен в единичное состояние, атриггер 8 - в нулевое. Импульс"Стоп" поступает также через элементИЛИ 1 на цва последовательно включенных элемента 10 и 11 задержки.С выхода элемента 10 задержки импульс "Старт" совершая (й+1)-й циклобращения, поступает через открытыйэлемент 5 совпадения на вход триггера 8, устанавливая его в единичноесостояние. Этот же (й+1)-й импульс"Старт", пройдя через элемент 11 задержки с временем задержки ЬТ и через открытый элемент б совпадения,поступает на счетный вход триггера9. Так как триггер 9 находится в единичном состоянии, то (й+1)-Й импульс "Старт" проходит на вход эле- .мента ИЛИ 2 и своим задним фронтомустанавливает триггер 9 в нулевое .состояние, Таким образом, после прохождения (й+1)-го импульса "Старт"триггер 8 устанавливается в единичное состояние, а триггер 9 - в нулевое.Импульс "Стоп", совершая первыйцикл обращения, с выхода элемента 10задержки через открытый элемент 5совпадения и находящийся в единичномсостоянии триггер 8 поступает на входэлемента ИЛИ 2 и задним фронтом ус"танавлиьает триггер 8 в нулевое состояние. Этот же импульс фСтоп", пройдя через элемент 11 задержка, открытый элемент б совпадения, поступаетна вход триггера 9 и устанавливаетего в единичное состояние.Таким образом, после первого совместного цикла обращения (й+1,-гоимпульса "Старт" и первого импульса"Стоп" триггеры 8 и 9 устанавливаютсяв исходное состояние. На выходе элемента ИЛИ 2 сформируются два импульса, задержанные друг от друга на величину %1 -ЬТ. Далее процесс циркуляции двух импульсов будет происходить аналогично описанному первому циклу обращеНия, а количество циклов обращения фиксируется счетчиком 12.Импульс "Старт", будет циркулировать с периодом То по контуру из элементов 1, 10, 11, 6, 9, 2, а импульс "Стопф будет циркулировать с периодом Т -лТ по контуру из элемен" тов 1, 10, 5, 8, 2 (фиг. 2 г). В каждом цикле обращения задержка импульса "Стоп" относительно импульса ПСтарт" будетуменьшаться навеличину АТ. В момент совпадения импульсов "Стартф и "Стоп" на выходе блока 14 совпадения сформируется запрещающий уровень напряжения (фиг. 2 д), который, поступая на вход элемента ИЛИ 1, осуществляет срыв процесса циркуляции.Конечный результат преобразователя М запишется в видей -И+И - - ф -хР 1 То Тгде М - показания счетчика 12,В целях сохранения однородности шкалы отсчета емкость счетчика 12 должна соответствовать равенствутяДТВ случае, если 71 = Т 0, Произойдет переполнение счетчика 12 и импульс переполнения с "ценой" Трчерез элемент или 3 поступит на вход счетчика 13.В случае поступления на входы измерителя интервала нулеьой длительности (т.е. импульсы фСтарт" и "Стоп" совпадают во времени )с выхода элемента 15 совпадения импульс совпадения через элемент ИЛИ 17 поступает на триггер 18 и устанавливает его в единичное состояние. При этом с выхода триггера 18 на элемЕнт ИЛИ 1 поступает уровень напряжения, обеспечивающий отсутствие появления ре" циркуляционного процесса. Таким образом, в результате измерения интер.вала нулевой длительности в счетчики12 и 13 не поступит ни одного импульса, т.е. показания их будут со".ответствовать нулю.При совпадении во времени импульса фСтопф с одним из импульсов"Старт" последовательности на выходе элемента 16 совпадения сформируется импульс совпадения, который, 10 пройдя через элемент ИЛИ 17,. поступает на вход триггера 18 и устанавливает его в состояние, обеспечивающее срыв процесса циркуляции.Введение в измеритель временных 5 интервалов дополнительных элементовпозволяет повысить надежность измерителя и расширяет его функциональные возможности, Подобные характеристики существенно расширяют область 2 О возможного применения измерителя.Формула изобретенияИзмеритель временных интерваловпо авт. св. 9 760023, о т л и ч а ю"щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности работы и расширенияфункциональных возможностей измерителя, в него дополнительно введеныпоследовательно соединенные элементИЛИ и триггер, а также два элементасовпадения, выходы которых подключе".ньг к входам дополнительного элементаИЛИ, а первые входы объединены иподключены к шине стоп-импульсов,второй вход первого дополнительного эле. мента совпадения соединен с шивойстарт-импульсов, второй вход второго дополнительного элемента совпаде4 О ния соединен с выходом первого эле"мента ИЛИ, а выход дополнительноготриггера подключен к одному .из вхо".дов второго элемента ИЛИ,Источники информации,45 принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 760023, кл. 6 04 Г 10/04, 30.03.79..Полов исное акаэ 129/64 Тираж 409 По ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам иэобретении и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., де илиал ППП "Патентф, г, Ужгород, ул. Проектная, 4