Измеритель временных интервалов

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является измеритель временных интервалов содержащий генератор, выход которого " соединен с,первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу триггера управления и к первому входу блока временной трансформации, первый и второй выходы ко О торого соединены с первым и вторым входами соответственно блока задания коэффициента трансформации, выход,которого соединен с первым входом триггера управления, основной адресный. счетчик, второй вход триггера управ.ления соединен с вторым входом блока временной трансформации.К недостаткам этого измерителя временных интервалов можно отнести трудность и сложность обеспечения стабильности регистрируемых временных спектров и полсисения в них временных пиков при больших коэффициентах трансформации, что приводит к снижению 25точности измерений.Целью изобретения является повьшение точности измерений путем повышения стабильности временного разреше.ния измерителя при больших значениях коэффициента трансформации и устранения влияния дрейфа временного порога.Поставленная цель достигается тем, что в известный измеритель временных интервалов, содержащий генератор, вы- ., ход которого соединен с первым входом первого элемента ;, второй вмодкоторого подключен к выходу триггера управления и к первому входу блока временной трансформации, первый и вто-,0 рой выходы которого соединены с первьм и вторым входами соответственноблока задания коэффициента трансформации, выход которого соединен с первым входом триггера управления, основной 45 адресный счетчик, второй вход триггера управления соединен с вторым входом блока временной трансформации, введены блок управления, два блока селекции, регулируемый элемент задержки, второй и третий элементы И, дополнительный адресный счетчик, блок коммутаторов и элемент задержки, причем первый выход блока управления соеди- ен с первыми входами первого и второго блоков селекции, вторые входы которых подключены к входам "Старт" и"Стоп" измерителя соответственно, выход первого блока селекции соединен с вторьм входом блока временной трансформации, к третьему входу, которого через регулируемый элемент задержки подключен выход второго блока селекции, второй выход блока управления подключен к первому входу второгоэлемента И и установочному входу дополнительного адресного счетчика,счетный вход которого соединен с выходом второго элемента И, второй входкоторого соединен с выходом первогоэлемента И и первым входом третьегоэлемента И, второй вход которогоподключен к третьему выходу блока управления, а выход - к счетному входуосновного адресного счетчика, установочные входы которого подключены ксоответствующим выходам блока коммутаторов, входы которого подключены ксоотвествующим выходам дополнительного адресного счетчика, выход блоказадания коэффициента трансформациичерез элемент задержки подключен к управляющему входу блока коммутаторов,выход триггера управления соединен свходом блока управления,фТакоесхемное решение позволяетповысить стабильность временного разрешения при больших значениях коэффициента трансформации и устранить влияние дрейфа временного порога блокавременной трансформации, так как инФормация о Флуктуациях и дрейфе порогов Формирующих и преобразующих устройств измерителя в виде кода записывается и периодически обновляется вдополнительном адресном счетчике спомощью устройства управления, Передкаждым измерением эта информация с помощью блока коммутаторов переписывается в основной адресный счетчик ввиде обратного кода, что позволяет впроцессе измерения временного интервала автоматически вычитать флуктуирующие и дрейфующие временные добавки, вносимые формирующими и преобразующими устройствами измерителя, и получать правильный код измеряемого временного интервала,На чертеже изображена блок-схемаизмерителя временных интервалов,Измеритель содержит генератор 1,элемент И 2, основной адресный счет чик 3, триггер 4 управления, блок 5временной трансформации, включающийэлементы .ИЛИ 6 и 7,и преобразователи8 и 9 временных интервалов, блок 10задания коэффициента трансформации,1052097 который содержит элемент ИЛИ 11 и счетчик 12, блок 13 управления, блоки 14 и 15 селекции, регулируемый элемент 16 задержки, два элемента И 17 и 18, дополнительный адресный счетчик 19, блок 20 коммутаторов и элемент 21 задержки.Элемент И 2 выполняет функцию основного клапана, пропускающего импуль-,10 сы генератора 1, при взведенномтриггере 4 управления, либо на основной адресный счетчик 3, либо на дополнительный адресный счетчик 19, в зависимости от. поступающих с блока 13 управления уровней на элементы И 17 и.18. Блок 5 временной трансформации увеличивает входной временной интервал в определенное число раз. Это число, называемое коэффициентом трансформации, устанавливается с помощью блока 10 задания. коэффициента трансформации, блок 13 управления периодически об" новляет информацию о временном пороге измерителя в виде кода в дополнитель ном адресном счетчике 19. Частота обновления этой информации определяется скоростью дрейфа временного порога измерителя и зависит от коэффициента трансформации, с увеличением30 его значения частота обновления информации о величине временного порога увеличивается . Блоки 14 и 15 селекции идентифицируют сигнал, поступивший от блока 13 управления,вьщеляют его и подают на входы блока 5 временной трансформации. Регулируемый элемент 16 задержки осуществляет задержку .сигнала на входе ".Стоп" блока 5 времен" ной трансформации на необходимую величину, в целях достижения оптимальной длительности цикла получения информации о величине временного порога измерителя, в виде кода, в зависимости от величины коэЬФициента трансформа ции. Дополнительный адресный счетчик . 19 хранит .информацию о величине временного порога измерителя, Блок 20 коммутаторов обеспечивает установку основного адресного счетчика З,в об-. 50 ратном коде относительно кода, .хранимого в дополнительном адресном счетчике 19. Элемент 21 задержки служит ддя задержки сигнала установки триггеров основного адресного счетчика 3 на длительность, необходимую для съема информации с основного адресного счетчика 3 в систему регистрации (на чертеже не показана). 6Измеритель временных интерваловработает следующим образом,При включении измерителя временных интервалов блок 13 управления;блокирует элемент И 18, устанавливает триггер 4 дополнительного адресно-го счетчика 19 в исходное состояние,снимает блокировку с элемента И 17 и подает уровень на блоки 14 15 селек- ции, котррый блокирует другие их входы. Сигнал с выхода блока 14 селекции,выделенный из поступившего уровня, взводит триггер 4 управления, который подаетразрешающий уровень на элемент И 2,.и импульсы генератора 1 через элемент И 17 поступают на дополнительный адресный счетчик 19, Уро вень с триггера 4 управления поступает на третий вход блока 5 временной трансформации и снимает блокировку с преобразователей 8 и 9 Сигнал с выхода блока 14 селекции поступает также на первый вход блока 5 временной трайсформации. Сигнал с выхода другого блока 15 селекции, вьщеленный из поступившего уровня блока 13 управления, через регулируемый элемент 16 задержки поступает на второй вход блока 5 временной трансформации. Временный интервал, заключенный между сигналами, поступившими по первому и второму входам блока 5 временной трансформации, удваивается преобразователем 8, Сигнал с первого выхода преобразователя 8, соответствующий концу входного временного интервала, поступает на первый вход второго преобразователя 9 и через элемент ИЛИ 11, вход которого является одним из.входов блока 10 задания коэффициента трансформации, поступает на счетчик 12 и регистрируется в нем. Сигнал с второго выхода преобразователя 8 поступает на второй вход второго преобразователя 9, Временной интервал, заключеннйй между входньии сигналами преобразователя 9, равен временному интервалу, заключенисюу между сигналами "Старт" и 1 Стоп", и удваивается в этом преобразователе, Сигнал с первого выхода второго,преобразователя 9, соответствующий концу временного интервала, поступивше- ф го на его входы, подается через элемент ИЛИ 11 на счетчик 12 и регистрируется в нем.Сигнал с первого выхода второго преобразователя 9 поступает такжена другой вход элемента ИЛИ 6. Сигнал сосо второго выхода преобразователя 9 поступает на вход элемента ИЛИ 7. Сигналы с выходов элементов ИЛИ 6 и 7 поступают на входы преобразователя 8,5 Временной интервал, заключенный между этими входными сигналами преобразователя 8, опять равен входному времен,ному интервалу, заключенному между сигналами "Старт" и "Стоп". Преобразователь снова удваивает этот временный интервал, и сигнал с выхода преобразователя 8 через элемент ИЛИ 11 поступает на счетчик 12 блока 10 задания коэффициента. трансформации и на вход преобразователя 9, На другой вход этого преобразователя 9 поступа(ет сигнал с второго выхода преобразо 4вателя 8. Последовательная работа двух преобразователей временных интервалов с коэффициентом преобразования, равным двум, будет продолжаться до тех пор, пока нв заполнится счетчик 12. При заполнении этого счетчика сигнал с его выхода возвращает 25 триггер 4 управления в исходное состояние,блокируя тем самым преобразователи 8 и 9 и снимая разрешающий уровень с элемента И 2, прекращая поступление импульсов генератора 1 через элемент И 17 на дополнительный адресный счетчик 19. Сигнал с выхода блока 10 задания коэффициента трансформации через элемент 21 задержки поступает на блок 20 коммутаторов и через него переносит информацию из дополнительного адресно 1 о счетчика 19 в основной адресный счетчик 3 в виде дополнитепьного кода, Таким образом, информация о временном пороге измерителя временных интервалов занесена в основной адресный счетчик 3 в виде дополнительного кода.Блок 13 управления заканчивает, инициирование необходимых сигналов, блокирует элемент И 17, снимает блокировку с элемента И 18 и входов блока 14 и 15 селекции, соединенныхсоответственно с шиной "Старт" и шиной "Стопф50Сигнал "Старт", поступивший на вход измерителя и появившийся на вы-. .ходе блока 14 селекции, взводит триг" гер 4 управления, который подает разрешающий уровень на элемент И 2. Импульсы с генератора 1 поступают теперь через элементы 2 и 18 на основной адресный счетчик 3. Сигнал с выхода блока 14 селекции поступает также на вход блока 5 временной трансформации, который по его третьему входу дебдокирован уровнем с триггера 4 управления.Сигнал "Стоп", прошедший на вход блока 15 селекции, с его выхода через регулируемый элемент 16 задержки, поступает на вход блока 5 временной трансформации, которйй в совокупности с блоком 10 задания коэффициента трансформации работает таким же образом, как описано.При заполнении счетчика 12 в блоке 10 задания коэффициента трансформации сигнал с его выхода возвращает триггер 4 управления в исходное состояние, блокируя при этом в блоке 5 временной трансформации преобразователи 8 и 9 и снимая разрешающий уровень с элемента И 2, прекращая пос-. тупление импульсов генератора 1 через элемент И 18 на основной адресный счетчик 3.Особенность работы адресного счет,чика 3 заключается в том, что в нем в дополнительном коде хранилась информация о временном пороге измерителя. По мере поступления импудьсовф с генератора 1 счетчик заполняется и информация о временном пороге измерителя, записанная в нем, уменьшается и при полном заполнении счетчика информация о временном пороге в счетчике равняется нулю и далее в счетчик записывается информация о временном интервале, заключенном между сигналами "Старт" и "Стоп". Таким образом, путем досчета импульсов генератора 1 до переполнения адресного счетчика 3 в нем осуществляется циФровое вычитание временного порога измерителя временных интервалов.Сигнал с выхода блока 10 задания коэффициента трансформации через элемент 21 задержки поступает на блок 20 коммутаторов и через него вновь переписывает информацию из дополнительного адресного счетчика 19 в основной адресный счетчик 3 в виде дополнительного кода, Измеритель временных интервалов опять готов ддя приема сигналов "Старт" и "Стоп". Спус" тя некоторое время, если триггер 4управления находится в исходном состоянии или по возвращении его в исходное состояниеблок 13 управления вновь инициирует необходимыеЪьмгналыхред Л.Сердюкова Корректор Н. Король ор Л. Пи Тираж 364 Подписноего комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 5, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 8258ВНИИПИ Госуд ен13 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,30 9 1-05209роге измерителя в его дополнительномадреснси счетчике 19.. Использование.в измерителе времен"5 ных интервалов допсднительных элементов н связей между ними позволяет обеспечить долговременную, независяаую от изменения температуры, стабильность временных спектров, положе О ние в них временных пиков и высокое временное разрешениепри большом ко, зфициенте трансформации, так как 7 .ОФустраняется влияние нестабильностей и дрейФа, связанных с изменением порогов Формирующих н преобразующих уз лов измеритепя, Периодическое обновление инФормации о временном пороге измерителя вего дополнительном адресном счетчике н постоянное вычитание этой информации в циклах измерения из основного адресного счетчика в цифровом виде обеспечивает высокие метрологические параметры измерителя временных интервалов.