Устройство для измерения временных интервалов его варианты

ССЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5 1 О 04 504 С ИЯ, 13,ВИДЕТЕПЬСТ АВТОРСКОЮ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ИСАНИЕ ИЗОБР(56) Авторское свидетельство СССР У 847263, кл. С 04 Р 10/04, 1981.Авторское свидетельство СССР В 101804, кл. С 04 Р 1 О/04, 1983.Авторское свидетельство СССР В 842695, кл. С 04 Р 10/04, 1981, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ (ЕГО ВАРИАНТЫ) (57) Изобретение относится к измерительной и цифровой технике, Цель изобретения - повышение достоверности и точности измерения. Устройство содержит формирователь 1 последовательности импульсов образцовой частоты, счетные триггеры 2 и 3, работающие соответственно по положительномуи отрицательному перепаду синхроимпульсов, элементы И 6 и 7 и счетчик9, Введение П-триггеров 4 и 5, элемента ИЛИ-НЕ 8 и 1 К-триггеров 1 О и11 исключает ложное срабатывание элементов схемы и снижает погрешностиквантования. В описании изложен второй вариант исполнения устройства,согласно которому для достижения тоже цели в устройство введены одинР-триггер, три 1 К-триггера, два элемента И и два элемента ИЛИ-НЕ. 2 с.пф-лы, 2 ил,125 Изобретение относится к измерительной и цифровой технике и можетбыть использовано для измерения длительности импульсов или временныхинтервалов между импульсами,Цель изобретения - повышение достоверности и точности измерений эасчет исключения ложного срабатыванияэлементов схемы и снижения погрешности квантования,На фиг. 1 показано устройство для измерения временных интервалов, первый вариант; на фиг. 2 - то же, второй вариант.Устройство по первому варианту (фиг. 1) содержит формирователь 1 последовательности импульсов образцовой чистотыпервый счетный триггер 2, работающий по положительному перепаду синхроимпульсов, второй счетный триггер 3, работающий по отрицательному перепаду синхроимпульсов, 0-триггеры 4 и 5, работающие по положительному перепаду синхроимпульсов, элементы 6 и 7, элемент ИЛИ-НЕ .8, счетчик 9, ТК-триггеры 10 и 11, работающие по отрицательному перепаду синхроимпульсов, вход 12, вход 13 сброса, выход 14 младшего разряда устройства, выход 15 устройства.Выход формирователя 1 последовательности импульсов соединен со счетными входами счетных триггеров 2 и 3, прямой выход триггера 2 соединен с первым входом элемента И 6, инверсный выход триггера 2 подключен к первому входу элемента И 7, выходы элементов И 6 и 7 и прямой выход триггера 11 соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами соответственно элемента ИЛИ-НЕ 8, выход которого подключен к счетному входу счетчика 9, к выходу младшего разряда устройства и С-входам триггеров 5 и 11, установочные входы которых соединены .с установочными входами триггеров 4 и 10, входом сброса устройства и с установочным входом счетчика 9, выход которого является выходом устройства, прямой и инверсный выходы триггера 3 соединены с третьими входами соответственно элементов И 6 и 7, вторые входы которых объединены и соединены с инверсным выходом 0-триггера 5, 0-вход которого подключен к 1-входу ТК- триггера 11, и к прямому выходу 1 К- триггера 1 О, С-вход которого соеди 5985 2нен с С-входом 0-триггера 4 и входомустройства, 0-вход 0-триггера 4и 1-вход 1 К-триггера 10 подключенык входу логической единицы устройства. К-входы 1 К-триггеров 10 и 11подключены к входу логического нуляустройства.Устройство для измерения временных интервалов по второму вариантуО фиг. 2) содержит формирователь 1последовательности импульсов образцовой частоты, первый счетный триггер 2, работающий по положительномуперепаду синхроимпульсов, второй15 счетный триггер 3, работающий по отрицательному перепаду синхроимпульсов, 0-триггер 4, работающий по положительному перепаду синхроимпульсов,1 К-триггер 5, работающий по отрица 20 тельному перепаду синхроимпульсов,элементы И 6 и 7, элемент ИЛИ-НЕ 8,счетчик 9, 1 К-триггеры 10 и 11, работающие по отрицательному перепадусинхроимпульсов, вход 12 устройства,25 вход 13 сброса устройства, выход 14младшего разряда устройства, выход15 устройства, элементы И 16 и 17,элемент ИЛИ-НЕ 18,30По второму варианту устройствавыход формирователя 1 последовательности импульсов соединен со счетнымивходами счетных триггеров 2 и 3, прямой выход счетного триггера 2 подключен к первому входу элемента И 16 итретьему входу элемента И 6, инверсный выход счетного триггера 2 подключен к первому входу элемента И 17и третьему входу элемента И 7, прямойвыход счетного триггера 3 подключен квторым входам элементов И 6 и 17, аинверсный выход триггера 3 соединенс вторыми входами элементов И 7 и 16,выходы элементов И 6 и 7 и прямойвыход триггера 10 подключены соответственно к первому, второму итретьему входам элемента ИЛИ-НЕ 8,выход которого подключен к выходумладшего разряда устройства, С-входу1 К-триггера 10 и счетному входу счетчика 9, выход которого являетсявыходом 15 устройства, а установочныйвход соединен с установочными входами ТК-триггеров 5, 10 и 11, 0-триггера 4 и входом 13 сброса устройства,55 вход 12 устройства соединен с С-входами 0-триггера 4 и ТК-триггера 5,выход которого подключен к 1-входам1 К-триггеров О и 11, К-входы которых3 1255соединены с К-входом 1 К-триггера 5и подключены к входу логического нуля устройства, инверсный выход 1 Ктриггера 10 подключен к третьим входам элементов И 16 и 17, инверсныйвыход 1 К-триггера 11 соединен стретьими входами элементов И 6 и 7,выходы элементов И 16 и 17 и прямойвыход 1 К-триггера 11 подключенысоответственно к первому, второму и 10третьему входам элемента ИЛИ-НЕ 18,выход которого соединен с С-входом1 К-триггера 11, выход 0-триггера 4подключен к установочным входам счетных триггеров 2 и 3, Э-вход 0-триггера 4 и 1-вход 1 К-триггера 5 соединены с входом логической единицыустройства,Устройство для измерения временных интервалов по первому варианту 0(фиг, 1) работает следующим образом. Перед началом измерения устройство устанавливается в исходное состояние сигналом сброса на входе 13. При этом все триггеры и счетчик 9 устанавливаются в состояние "О", Соответственно на выходах 14 и 15 устанавливается состояние О", Счетные триггеры 2 и 3 удерживаются в.30 исходном состоянии низким потенциалом с выхода триггера 4 по установочным входам К, По положительному перепаду (переднему фронту) измеряемого импульса на входе 12 0- З 5 триггер 4 переключается в состояние и и1 и снимает запрет счета со счетных триггеров 2 и 3. По ближайшему импульсу с формирователя 1 последовательности импульсов образцовой час О тоты переключается либо триггер 2, либо 3, в зависимости от того, какой перепад придет первым, Через полпериода образцовой частоты переключается второй счетный триггер и т,д, 45 В результате на выходах триггеров 2 и 3 образуются две сдвинутые на полпериода образцовой частоты последовательности импульсов с периодом 2 Т, и скважностью 2. Причем эти последовательности импульсов вырабатываются до сигнала "Сброс" и в конце измерения не прекращаются. На выходе элемента ИЛИ-НЕ 8 формируется последовательность импульсов, аналогичная 55 последовательности импульсов образцовой частоты, но задержанная относительно нее на несколько задержек 985элементов, которая выполняет три функции: является последовательностью счетных импульсов для счетчика 9, несет информацию о младшем разряде результата измерения и синхронизирует асинхронный сигнал конца измерения (отрицательный перепад измеряемого импульса). По окончании измеряемого импульса на входе 12 1 К-триггер 1 О переключается в состояние "1", подготавливая к переключению по информационным входам Р и 1 соответственно В-триггер 5 и 1 К- триггер 11, По ближайшему перепаду на выходе элемента ИЛИ-НЕ 8 (либо положительному, либо отрицательному) переключается соответственно либо 0-триггер 5, либо 1 К-триггер 11При этом, если перключается В-триггер 5, то низкий потенциал с его инверсного выхода поступает на элементы И 6 и 7 и ИЛИ-НЕ 8. На выходе элемента ИЛИ-НЕ 8 фиксируется (подтверждается) высокий потенциал. Если переключается 1 К-триггер 11, то с его прямого выходавысокий потенциал, воздействуя на вход элемента ИЛИ-НЕ 8, фиксирует (подтверждает) низкий потенциал на его выходе, Поэтому, благодаря синхронной блокировке прохождения синхроимпульсов на счетчик 9 при окончании проце.сса измерения, исключается возможность появления коротких синхроимпульсов. В конце измерения на выходе 15 устройства фиксируется результат измерения.Работа устройства по второму варианту (фиг, 2) отличается органиэацией блокировки счета. Поскольку триггеры 10 и 11 одного типа (1 К-триггеры) и переключаются они по отрицательному перепаду синхроимпульсов, то триггер 10 синхронизируется импульсами с элемента ИЛИ-НЕ 8, а триггер 11 синхронизируется сдвинутыми на полпериода импульсами с элемента ИЛИ-НЕ 18.Последовательность импульсов, сдвинутая на полпериода относительно последовательности с элемента ИЛИНЕ 8, формируется на элементах И 16 и 17 и ИЛИ-НЕ 18 с целью обеспечения минимального периода Т импульсов образцовой частоты.Преимуществом второго варианта является более высокая точность измерения, обусловленная тем, что вре- мя задержки переключения однотипных триггеров (в данном случае 1 К-триг12 геров), входящее составной частью в длительность периода импульсов образцовой частоты Т, меньше времени задержки переключения разнотипных триггеров. Кроме того, в устройствах на фиг, 1 и 2 вход 13 сброса может быть соединен с входами 8 установки в единичное состояние. Это обеспечивает установку устройства для измерения временных интервалов перед началом измерения в состояние все "1", что на единицу младшего разряда меньше исходного состояния все "О", В этом случае погрешность измерения, которая при исходном состоянии все "О" равна О+Т , при состоянии все располовинивается и распределяется в интервале "Т /2, - +Т /2,Формула из обретения 1, Устройство для измерения временных интервалов, содержащее формирователь последовательных импульсов, два счетных триггера, прямой выход первого из которых подключен к первому входу первого элемента И, инверсный выход первого триггера подключен к первому входу второго элемента И, счетчик, счетный вход которого подключен х выходу младшего разряда устройства, а выход - к выходу устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности и точности измерении, в него введены два Р-триггера, два 1 К-триггера и элемент ИЛИ-НЕ, причем выход формирователя последовательности импульсов подключен к счетным входам первого и второго счетных триггеров, установочные входы которых объединены и соединены с прямым выходом первого Р-триггера, Р-вход которого подключен к 1-входупервого 1 К-тригге-, ра и к входу логической единицы устройства, С-вход - к С-входу первого ХК-триггера и входу устройства, а установочный вход - к входу сброса устройства, установочным входам первого и второго 1 К-триггеров, второго В-триггера и счетчика, счетный вход которого соединен с С-входом вторых В и 1 К-триггеров и с выходом элемента ИЛИ-НЕ, первый и второй входы которого соединены с выходами первого и второго элементов И, а третий вход подключен к прямому выходу второго 1 К-триггера, 1-вход которогоподключен к прямому выходу первого1 К-триггера и В-входу второго Ртриггера, инверсный выход которогосоединен с вторыми входами первогои второго элементов И, третьи входыкоторых подключены соответственно кпрямому и инверсному выходам второгосчетного триггера, К-входы обоих1 К-триггеров соединены с входом логического нуля устройства,2. Устройство для измерения временных интервалов, содержащее формирователь последовательности импульсов, два счетных триггера, прямойвыход первого из которых подключенк первому входу первого элемента И,инверсный выход первого триггераподключен к первому входу второго 20элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом второго счетного триггера, инверсный выход которого подключен к второму входу первого элемента И, счетчик, счетный вход 25которого подключен к выходу младшегоразряда устройства, а выход - к выходу устройства, о т л и ч а ю щ е -е с я. тем, что, с целью повышения 30достоверности и точности измеренийФв него введены В-триггер, три 1 Ктриггера, два элемента И и два элемента ИЛИ-НЕ, причем выход формирователя последовательности импульсовподключен к счетным входам первого 35 и второго счетных триггеров, установочные входы которых. объединены исоединены с прямым выходом В-триггера, В-вход которого подключен к 1 входу первого 1 К-триггера и х входу 0 логической единицы устройства, Свход - к С-входу первого 1 К-триггера и входу устройства, а установочный вход - к входу сброса устройства, установочным входам первого, второго и третьего 1 К-триггеров и счетчика, счетный вход которого соединенс С-входом второго 1 К-триггера и выходом первого элемента ИЛИ-НЕ, первый и второй входы которого соединеныс выходами третьего и четвертого элементов И, а третий вход подключен кпрямому выходу второго 1 К-триггера,1-вход которого соединен с прямымвыходом первого 1 К-триггера и 1 входом третьего 1 К-триггера инверсный выход которого соединен с первымивходаья третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых соединены255985 8ходы первого и второго элементов Исоединены соответственно с первыми вторым входами второго элементаИЛИ-НЕ, третий вход которого подключен к прямому выходу третьего 1 Ктриггера, а выход - к С-входу третьего 1 К-триггера, К-входы всех 1 Ктриггеров объединены и соединены свходом логического нуля устройства. оставитель Л, Плетиехред И.Попович Редакто ктор Л. Патай нкулич аказ 4821 4 398го комитета Сй и открытийаушская наб.,ПодписноеР Производственно-полиграфическое предприяти соответственно с прямым и инверснымвыходами второго .счетного триггера,прямой и инверсный выходы первогосчетного триггера подключены к третьим входам соответственно третьегои четвертого элементов И, третьивходы первого и второго элементов Иобъединены и подключены к инверсному выходу второго 1 К-триггера, вы 6 Тираж ВНИИПИ Государственн по делам изобретен 13035, Москва, Ж, Ужгород, ул. Проектная, 4