Цифровой измеритель временных интервалов

О П ИЗО А Нй ТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистических(22) Заявлено 03,11.72 (21) 1843128/1851) М. Кл. Я 0411/О м заявкис присоедине Гасударстеенный иомитеСовета Министраа СССРпа делам изобретенийи открытий)Приори бЗ) УД 1,317,76 (088.8 убликов о 25,(И. 74 Бюллетен ания 10,06.75 Дата опубликования оп 72) Авторы изобретения. И, Мовчан и. Ю. Б. Иванов 1) Заяв ЕРВАЛ ВРЕМЕННЫ РОВОИ ИЗМЕРИ Изобретение относится к цифровым и При этом погрешных интервалов, ог эмерения вре ых соседними мерителям, преднаэнач временных интервалов енным для измерения ограниченных передов, образующих одльность, и может змерительной техниимпульсами входнойпри высокой стабилного генератора и дпереключения вентилход генератора со сся практически тольсти отсчета,Известны цифровые измерители временных интервалов, предназначенные для этой цели и содержащие маркерный генератор, 10 управляющий триггер, счетчики, накопитель информации, устройство управления, вентили.Результат измерения временного интервала, заключенного между двумя любыми соседними импульсами входной последова тельности определяется как количество им- , пульсов маркерного генератора в измеряемом, интервале, подсчитанное счетчиком, подключенным к выходу генератора. Ре зультат измерения временного интервала, 20 заключенного между двумя любыми несоседними импульсами входной последовательно сти, определяется как сумма последовательных показаний счетчиков, полученных в из" меряемом интервале. 25 Однако при; измерении интервалов, ограниченных несоседними импульсами входной последовательности, возможно эна чительное увеличение погрешности измерения за счет одновременного прохождения (или нэпрохождения) импульса маркерного генератора на выходы обоих счетчиков в случае совпадения этого импульса по времени с импульсом входной последовательно сти, когда в процессе переброса триггера, управляющего вентилями, связывающими выход маркерного генератора с входами счетчиков, возможно кратковременное появление одинаковых сигналов на обоих выходах триггера и, соответственно, одно-ними фронтами импульснократную последоватбыть использовано вке. последовательности ьности частоты маркер- остаточной скорости ей, связывающих вычетчиками, определяетко ошибкой дискретновременное отпирание (запирание) обоих вентилей.Эта погрешность тем больше, чем большим количеством импульсов разделены импудьсы, временной интервал междукоторыми измеряется,Цель изобретения - повышение точностиизмерения временных интервалов, ограниченных несоседними импульсами входной последовательности.Для этого в предлагаемое устройство введены триггер, две линии задерхжи и два вентиля, входы которых подключены к маркерному генератору и выходам управляюшего триггера., а выходы через триггер; линии задержки и первую группу вентилей соединены с входами счетчиков.На фиг 1 приведена схема предлагаемого измерителя; на фиг. 2 - временная диаграмма его работы,Измеритель содержит маркерный генера- тор 1, управляаший триггер 2, подключенный своим счетным входом к входу 3 устройства, вентили 4-7, триггер 8, линии задержки 9 и 10, счетчики 1 " и 12, накопитель информации 1 3 с устройством управления 14, подключенный через вентили 15 и 16 и схему ИЛИ 17 к выходам счетчиков, а также вентили,:,.8 и 19, саязываюшие управляющие входы счетчиков11 и 12 с выходом устройства управления14,Выход маркерного т енератора 1 псш=ключен к входам вентилей 4- 7, выхода:.унравлпсяцего триггера 2 - к входам вентилей 4 и 5, выходы которых подсоедине. ны к входам триггера 8, вароды триггера8 - через линии задержки 9 и 1 О - к вхо:,дам вентилей 6 и 7, выходы вентилеи 6 и 7-к входам счетчиков 11 и 12 соответственно, Кроме того, выходы управляюшего трыгера 2 подкиочены к входам вентилей 15,16, 18 и 19, а вход устройства управлении 14 - к входу 3 измерители,1 ри работе устройства до момента пода чи на его вход 3 импульсной последовательности управляюший триггер 2 находит-ся в произвольном состочнии при которомодин из вентилей, например вентиль 4открыт, а другой, например зентиль 5,; закрыт. При этом импульсы с выхода генератора 1, поступая на входы обочк вентилей 4 и 5, проходят через открытый вентиль 4 на вход триггера 8 удерживая егов состоянии, при котором один из вентилейоткрыт,. например вентиль 6, а другой, например вентиль 7, закрыт, Далее имчульсы с выхода генератора 1, поступая на,входы вентилей 6 и 7, проходят через открытый вентиль 6 на вход одного из счет.чиков, например счетчик 11, где происхо 5 дит их накопление с периодическим обну-.лением счетчика, если время щр поступления велико,На фиг, 2 представлена временная диаграмма работы измерителя при поступле 1 О нии на вход 3 последовательности из четырех импульсов. Здесь:1 - входная последовательность импуисов;1П - последовательность импульсов на15 выходе маркерного генератора 1;Ш - изменение состояния управляюцеготриггера 2;1 У - прохождение маркерных импульсовчерез вентиль 5;20 У - прохождение маркерных импульсовчерез вентиль 4;У 1 - изменение состояьия , триггера 8;У 11 .прохождение сигналов с выходатриггера 8 через линии задержки25 9 и 10;У 11 1 - прохождение маркерных импульсовчерез вентиль 7 на вход счет:- чика 12;1 Х - прохождение маркерных импульсоаЗО через вентиль 6 на вход счетчика11,При поступлении на вход 3 измерителяпервого импульса входной последовательности происходит переброс управляюшего триггера 2, после чего вентиль 4 закрывается, а вентиль 5 открывается, 11 ервым жеимпульсом маркерного генератора 1, прошедшим через вентиль 5, опрокидываетсятриггер 8. Сигналы с выходов последнегоФ;через время определяемое параметрами линий задержки 9 и 10, закрывают.этого поступление маркерных импульсов в,1 счетчик 11 прекрашается и начинается ихпоступление в счетчик 12. Одновременно сперебросом триггера 2 устанавливается,разрешаюший сигнал на входе вентиля 15и запрешаюший на входе вентиля 16, После этого выход счетчика 11 оказываетсяподключенным через схему ИЛИ 17 к вхо, ду накопителя информации 1 ЭТем же входным импульсом запускается устройствоуправления 14, которое через время зачк держки, необходимое для окончания всехпереходных процессов в счетчике 11, производит запись его содержимого в накопитель 13, а затем обнуление счетчика 1 1.При поступлении на вход 3 второго импульса входной последовательности происходит обратный переброс триггеров 2 и 8,после чего вентили 4, 6, 16 и 19 оказы-, "ваются открытыми, а вентили 5, 7, 15 и18 - закрытыми, вход счетчика 11 - подключенным к выходу маркерного генератора1, а выход счетчика 12 - к входу накопителя 13, и затем запись содержимого счетчика 12 в накопитель информации 13 иобнуление счетчика 12.Аналогичным образом происходит работаизмерителя и при поступлении на вход 3остальных импульсов входной последовательности,Поскольку переброс триггера 8 синхрониэирован маркерными импульсами, а отпирание (эапирание) вентилей 6 и 7 осуществляется с задержкой по отношению к моменту переброса триггера 8, возможностьодновременного нахождения вентилей 6 и 7и момент поступления на их входы маркер-ных импульсов в закрытом или открытомсостоянии исключена, а значит йсключенавозможность одновременного прохождениямаркерного импульса на входы счетчиков,11 и 12 или его потери. При этом время задержки должно быть большедлительности маркерного импульса и мень-.,ше периода следования этих импульсов.На фиг, 2 приведен пример работы измерителя в случае совпадения одного измаркерных импульсов с одним из импульсои входной последовательности (в данномслучае с третьим). Поскольку перебростриггера 2 в этом случае осуществляетсяодновременно с поступлением на входы вентилей 4 и 5 маркерного импульса, на выходах этих вентилей могут одновременнопоявиться импульсы, поступаюшие на входытриггера 8. При этом в зависимости от соотношения амплитуд и длительностей этих.импульсов триггер 8 либо останется впрежнем состоянии (как это показано нафиг. 2), либо перебросится, В первом случае переброс триггера 8 будет произведенследуюшим маркерным импульсом, которыйодноиременно поступит на вход счетчика 1 1и войдет в результат измерения временного интервала Т . между вторым и третьим2импульсом входной последриательности, Вовтором случае этот маркерный импульс поступит на вход счетчика 12 и войдет в результат измерения временного интервалаТ между третьими и четвертыми импульсами входной последовательности, В любом5 случае этот импульс не будет потерян ив результат измерения временного интервала Т определяемого как сумма результа 2тов измерения интервалов Т, Т и Тне будет внесено дополнительной погрешно1 О сти,Минимальная длительностьвременногоинтервала, которая может быть измеренаизмерителем, определяется временем, необходимым для записи результата предыдушего измерения в накопитель и обнуления счетчика, максимальная - емкостьюсчетчиков и частотой следования маркерныхимпульсов.Для задержки сигнала на выходах триггера 8 может быть использован сам триггер, выполненный без ускоряюших элементов,Предмет изобретенияЦифровой измеритель временных интер- ЗО валов, содержащий маркерный генератор,управляющий триггер, два счетчика, входыКоторых через первую. группу вентилей соединены с маркерным генератором, накопительинформации, один вход которого перез итоЗ 5 рую группу вентилей соединен с выходамисчетчиков, а другой - с устройством управления, выход которого через третью группувентилей подключен к установочным входамсчетчиков, а вход - к входу управляюшего о триггера, выходы которого соединены свторичными входами двух вентилей второйгруппы и с иторыми входами третьей группы, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, сцелью повышения точности измерения вре менных интервалов, ограниченных несоседними импульсами импульсной последовательности, он снабжен триггером, двумя линиями задержки и днумя вентилями, входы козорых подключены к маркерному генератор О и выходам управляюшего триггера, а выход 1через триггер, линии задержки и первуюгруппу вентилей соединены с входами счет. чиков ф