Измеритель временных интервалов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУЬ ЛИК 09) (10(59 4 С 04 Р ЬЮ КОМИТЕТ СССР ТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОСУДАРСТ 8 ЕК ПО ДЕЛАМ ИЗ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЬСТВУ У СВИДЕ ВТОРС(21) 3890752/24-2(56) Данилевич В.ВВременные измеренияэксперименте, М.: Энс,39-40. Пурт рнявскийизическомонздат,984,н Авторское свидетельство СССР В 900250, кл. С 04 Р 1 О/04, 1980.(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ (57) Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения интервалов времени в радиолокации, автоматике. и экспериментальной физике, Цель изобретения - повышение точности измерений, Для достижения поставленной цел в устройство введены триггер 10, ключ 11, элемент ИЛИ 8, сумматор 6 кодов,устройство также содержит генератор1 счетных импульсов, счетчик 2 грубого измерения, триггер 3, ключ 4грубого измерения, счетчик 5 переноса, элемент ИЛИ 7, линию 9 задержки,селектор 12 11 -го импульса, ключ 13н счетчик 14 точного измерения, преобразователь 15 масштаба времени.Преобразователь 15 содержит элементИЛИ 16, триггер 17, блок 18 зарядаразряда, формирователь 19 импульсов.Величина задержки линии 9 зависит отпериода счетных импульсов и порядкового номера селектируемого импульса генератора 1 после поступлениястарт-/стоп- импульса, Точность йзмерения обеспечивается исключениемпогрешности, вносимой линней 9 задержки и формирования суммарного интервала, 1 з.п.ф-лы 2 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения интервалов времени в радиолокации, автоматике и экспериментальной физике. 5Цель изобретения - повьпцение точности измерений за счет исключения погрешности, вносимой линией задержки, и формирования суммарного интервала.На фиг,1 представлена структурная электрическая схема измерителя временных интервалов; на фиг. - временная диаграмма его работы.Измеритель временных интервалов содержит генератор 1 счетных импульсов, счетчик 2 грубого измерения, триггер 3, ключ 4 грубого измерения, счетчик 5 переноса, сумматор б кодов, элементы ИЛИ 7 и 8, линию 9 задеркки, триггер О, ключ 1, селектор 12 п-го (например, второго) импульса, ключ 13 и счетчик 14 точного измерения, преобразователь 15 масштаба времени, состоящий из элемента ИЛИ 1 б,25 триггера 17, блока 18 заряда-разряда, формирователя 19 импульсовЛричем выход генератораподключен к первым входам ключей 4 и 3 и селектора 12, первый выход которого соединен с первым входом преобразователя 15 масштаба времени, второй вход которого соединен с выходом линии 9 задержки и первым входом ключа 11, второй вход которого подключен к вы 35 ходу триггера 10, а выход -. к первому входу элемента ИЛИ 8, второй вход которого соединен с шиной стоп-импульсов и вторым входом элемента ИЛИ 7, первый вход которого соединен с шиной старт-импульсов, а выход - с входами линии 9 задержки и триггера 10, второй выход селектора 12 подключен к входу триггера 3, выход которого соединен с вторым входом ключа 4, выход которого подключен к входу счетчика 2 грубого измерения, выходы разрядов которого подключены к вторим входам сумматора б кодов, первые входы которого соединены с выходами разрядов счетчика 5 переноса, выход преобразователя 15 подключен к второму входу ключа 13, выход которого соединен с входом счетчика 14, выход старшего разряда которого подклнчен к входу счетчика 5 переноса,Кроме того, в преобразователе 15первый и второй входы подключены к соответствующим входам элементаИЛИ 1 б, выход которого соединен свходом триггера 17, выход которогоподключен к входу блока 18 зарядараэряда, выход которого подключен квходу формирователя 19 импульсов,выход которого является выходом преобразователя 15 масштаба времени,В исходном состоянии счетчики 2,5 и 14 установлены в нуль, Ключи 4и 11 удерживаются триггерами 3 и 10в закрытом состоянии, Формирователь9 удерживает в закрытом состоянииключ 13 точного измерения, Триггер17 - в нулевом состоянии,Устройство работает следующимобразом.Импульс "Старт" проходит черезэлемент ИЛИ 7 на вход линии 9 задержки, а также устанавливает поспаду импульса триггер О в единичное состояние, открывая ключ 11(фиг,2 а,г), Задержанный линией 9 задержки на (2 п) ь 0 (в данном случаепри селекцииимпульса на 37,импульс "Стартпроходит через элемент ИЛИ 1 б и по фронту импульса устанавливает триггер 17 в единичноесостояние (фиг.2 в,л,м), по которомублок 18 заряда-разряда осуществляетпреобразование времени в амплитуду(фиг,2 н), Одновременно задержанныйимпульс "Старт" проходит через ключ11, элемент ИЛИ 8 на вход селектора12 и-го счетного импульса (фиг,2 д,е), Второй после задержанного импульса "Старт" из счетных импульсовгенератора 1 (период следования счетных импульсов, (фиг,2 ж) проходитпо двум цепям" через селектор 12(фиг.2 з) и по спаду устанавливаеттриггер 3 в единичное состояние(фиг,2 и), по которому разрешаетсяпрохождение счетных импульсов черезключ 4 на вход счетчика 2 грубогоизмерения (фиг,2 и,к); через элементИЛИ 1 б и по фронту устанавливает внулевое состояние триггер 17 (фиг,2 л,м), по которому прерывается процесспреобразования времени в амплитудублоком 18 и начинается преобразование амплитуды во временной интервалс коэффициентом преобразования К(фиг,2 н).Импульс "Стоп" (фиг,2 б) проходит через элемент ИЛИ 7 на вход линии 9 задержки, а также устанавливает по спаду импульса триггер 1 О в нулевоесостояние, блокируя тем самым прохождение импульсов через ключ 11(фиг,2 е), Одновременно с ними стоп-импульс проходит через элемент ИЛИ 8 на вход селектора 12 и-го второго) счетного импульса (фиг2 е). Второй после импульса "стоп" из счетных импульсов генератора 1 (фиг. 2 ж) проходит через селектор 2 (фиг,2 з) и по спаду устанавливает н нуль триггер 3, ко торый блокирует прохождение счетных импульсов через ключ 4 на вход счетчика 2 грубого измерения (фиг,2 и,к), через элемент ИЛИ 16 и по фронту устанавливает триггер 17 в единичное 15 состояние (фиг,2 л,м), по которому прерывается, если еще не окончился, процесс преобразования амплитуды во временной интервал блоком 18 и начинается процесс преобразования времени 20 в амплитуду (фиг,2 н). Задержанный на 37 импульс "Стоп" проходит через элемент ИЛИ 16 и своим фронтом устанавливает н нулевое состояние триг-. гер 17 (фиг,2 лм), по которому прерывается процесс преобразования блоком 18 заряда-разряда времени в амплитуду и начинается процесс преобразования амплитуды во временной интервал (фиг,2 н), 30Сигнал пилообразной формы с выхода блока 18 поступает на вход формирователя 19 импульсов (расширенного интервала времени, фиг.2 о), который осуществляет преобразование входного сигнала в импульс прямоугольной формы длительностью (К+1) (,+С ),если (К+1)й 1 +С, либо н последовательность, состоящую из двух прямоугольных импульсов, длительность первого из которых (К+1),второго (К+1), если (К+1)е, +й (С (фиг.2 н, о), где й -длительность измеряемого интервала; , - первый интерполяци онный интервал времени, равный зоне неопределенности между задержанным на (2 п)со, в частности 3 т импульсом "Старт", и вторым после него счетным импульсом,2 второи ин 50 терполяционный интервал времени, равный зоне неопределенности между вто" рым после импульса "Стоп" счетным импульсом и задержанным на (2 п) , в частности на ЗТ импульсом "Стоп". С выхода формирователя 19 импульс (или импульсы) в зависимости от измеряемого интервала времени открыва" ют ключ 13 точного измерения для пропускания счетных импульсов генератора 1 на вход счетчика 14 точного измерения емкостью (К+1)оо (фиг.2 а). Если (К+1)(,+Т ) ) (К+1)7,; то каждый раз, когда счетчик 14 переполняется, он выдает импульс в счетчик 5 переноса, Сумматор 6 кодов осуществляет сложение кодов счетчиков 2 грубого измерения и 5 переноса,Измеряемый интервал времени й визмерителе времени представляется ввиде суммы интервалов времени С иС и С (см.фиг.2), грубый интервал- (И)с где Я - число счетныхоимпульсов, регистрируемое счетчиком,При этом первый импульс соответстнует началу измерения и совпадает совторым селектируемым счетным импульсом после задержанного импульса"Старт", М-ый импульс, соответствующий окончанию измерения, совпадает со вторым селектируемым счетным импульсом после поступления импульса Стоп". В измерителе функционирование блоков такое, что позволяет не производить вычитание "1" иэ подсчитанного числа счетных импульсов ге" нератора 1 грубым счетчиком, для этого первый импульс не считается, т.е. он не пропускается через ключ 4 (см, фиг.2). В результате , равно числу зафиксированных счетных импульсовсчетчиком 2, т, е, Т, = Н со, где М - число интервалов о , В счетчике точоного измерения также зафиксированное число означает число интервалов, но ценой ь /К+1. формула изобретения1, Измеритель временных интервалон, содержащий генератор счетных импульсов, выход которого соединен с первыми входами ключей грубого И точного измерений и селектора счетных импульсов, счетчики грубого и точного измерений, счетчик переноса, преобразователь масштаба времени, выход которого соединен с вторым входом ключа точного измерения, а вход - с первым выходом селектора счетных импульсов, второй выход которого соединен с входом первого триггера, выход которого соединен с нторым входом ключа грубого измерения, линию задержки и первый элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с шиной старт-импульсон, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точ1307439 8 ности измерений, в него введены второй триггер, ключ, второй элементИЛИ и сумматор кодов, причем выходпервого элемента ИЛИ подключен непосредственно к входу второго триггераи через линию задержки к второму входу преобразователя масштаба времении первому входу ключа, второй входкоторого соединен с выходом второготриггера, а выход с первым входом 1 Овторого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым входом первого элемент"а ИЛИ и с шиной стоп-импульсов, а выход - с вторым входомселектора счетных импульсов, выход 15ключа точного измерения подключен квходу счетчика точного измерения, выход старшего разряда которого подключен к входу счетчика переноса, выходы разрядов которого подключены к 20первым входам сумматора кодов, вторые входы которого подключены к выходам разрядов счетчика грубого измерения, вход которого соединен с выходом ключа грубого измерения, причем величина задержки линии задержкиравна= (2 п)и, где 7 - периодсчетных импульсов, П - порядковый номер селектируемого импульса генератора счетных импульсов после поступления старт(стоп) -импульса,2Измеритель по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что преобразователь масштаба времени содержит элемент ИЛИ, триггер, блок заряда-разряда и формирователь импульсов, причем первый и второй входы преобразователя подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом триггера, выход которого подключен к входу блока зарядараэряда, выход которого соединен с входом формирователй импульсов, выход которого является выходом преобразователя.130743 9 Составитель Л, Плетневаред И.Попович Корректор А. Зимокосов Реда улинец Тираж 371 ПВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, ЖРаушская наб., д.4 каэ 1630/4 одписное оизводственно-полиграфическое пр приятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4