Устройство для измерения интервалов между центрами импульсов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 1938249(51)М. Кл. 604 Г 10/04 с присоединением заявки М Рэеударстеенный комитет СССР по делам нзобретеннй н открцтнй(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИНТЕРВАЛОВ МЕЖДУ ЦЕНТРАМИ ИМПУЛЬСОВ1Изобретение относятся к измерительной технике н может быть использовано в автоматических измерителях параметров импульсных последовательностей.Известно устройство дпя измерения временного интервала между симметрич 5 ными импульсами, содержащее задающий генератор, делитель частоты, схему 2 И-ИЛИ и счетчик 1 .Однако это устройство не позволяет измерять расстояние между центрами имттульсов, поступающих по разным входамНаиболее близким к предлагаемому по технической сущности является изме рогепь интервалов межцу серединами импульсов, который содержит задающий генератор, делитель частоты, выходом подключенный непосредственно и через целитель частоты на два к первым вхо дам схемы 2 И-ИЛИ, счетчики и дифферекцируюшие блоки 2 .Однако это устройство обладает недостаточной надежностью, так как те 2ряет работоспособность про совпадении передних фронтов измеряемых импульсов.Кроме того, функциональные возможности этого измерителя ограничены, поскольку он непригоден дпя измерений в автоматическом режиме, т,е не позволяет получать текутцее" значение длительности ийтервала между центрами импульсов и црсозводить считывание кода, соответствуюецего измеренномуй й йманиЦепь изобретещя - расиарение фуад циовалытых возможностей устройства за счет возможности раоотать в щнроком диапазоне временных сдевгов между передними фронтами измеряемых им туль сов, а также автоматизации прсцесса измерений.Поставленная цепь достю ается тем, что в устройство для иэмермия интерва лов между серединами импупьсов, содеркащее задакеций генератор, выход которого подключен непосредственно к5 10 15 25 36 35 3первому входу элемента 2 И-ИЛИ и через делитель частоты на два к его второму входу, два счетчика, первый и второй бпокн дифференцирования, входы которых соединены соответственно с первым и вторым входами устройства, дополнительно введены элемент 2 И-ИЛИ,элемент И, триггер, дешифратор и элемент задержки, причем выход дешифратора соединен с первым входом трнггера, ко второму входу которого черезэлемент задержки подипочен выход певого блока дифференцирования и установочный вход первого счетчика, выходтриггера соединен с первым входомэлемента И, второй вход которого подключен к выходу элемента 2 И-ИЛИ, авыход - к счетному входу первого счетчика, первый и второй входы дополнительного элемента 2 И-ИЛИ соедщенысоответственно с выходом задающегогенератора и выходом делителя частотына два, третий и четвертый инверсныйвходы дополнительного элемента 2 И-ИЛИобъединены и подключены к второму входу устройства, выход дополнительногоэлемента 2 И-ИЛИ соединены со счетнымвходом второго счетчика, установочныйЬход которого подключен к выходу второго блока дифференцирования, а выходык входам дешифратора, третий вход ичетвертый инверсный вход основйогоэлемента 2 И-ИЛИ объединены и подключены к первому входу устройства,Кроме того, в устройство введен регистр памяти, информационные входыкоторого соединены с выходами первогосчетчика, а уцравлякший вход подключенк выходу дешифратора.На фиг. 1 изображена функциональнаясхема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, характеризующие работуустройства.Устройство дпя измерешя интерваловмежду центрами импульсов содержитзадающий генератор 1 делитель 2 часто 4ты на два, блоки 3 и 4 дифференцирования, элементы 5 и 6 2 И-ИЛИ, триггер7 ф элемент 8 И; счетчики 9 и 10, дешифратор 11, риистр 12 памяти и элемент 13 задержки. Цервый вход 14 ивторой вход 15 устройства.Работа устройства описана для случаяС О, т.е. дпя спучая, когда времязадержки элемента 13 задержки равнонушо На первый 14 вход устройства вмомент , (фиг. 2 О ) подается сигналдлительностью К. На второй вход 15устройства в момент времени 62, (фиг.2 Ю)подается второй сигнал длительностью ;й . Задающий генератор вырабатывает непрерывную последовательность импульсов с периодом Т.Первый входной сигнал поступает на вход блока 3 дифференцирования, а также на третий и четвертый входы элемента 5, причем на четвертом входе сигнал инвертируется. Передний фронт первого входного сит нала, выделяемый блоком 3 устанавливает в начальное состояние счетчик 9 и триггер 7 в состояние логической "1 ф, тем самым дает разрешение на прохождение через элемент 8 И сит- нала с выхода элемента 5 2 И-ИЛИ на счетный вход первого счетчика 9. Так как первый входной сигнал подан.на третий вход элемента 5 2 И-ИЛИ, то на его выход проходит частота с выхода дели- теля на два 2, подаваемая на второй вход элемента 5. Таким образом, все время существования первого входного сигнала, т.е. Ч; счетчик заполняется импульсами, следующими с периодом 2.Т д, После окончания первого входно- го сигнала заполнение первого счетчика 9 продолжается импульсами, подаваемыми непосредственно с выхода задающего генератора 1, так как элемент 5 2 И-ИЛИ закрывается по третьему входу и открывается по четвергому входу. Заполнение счетчика 9 продолжается до поступления сигнала на сброс трщтера 7 с выхода дешифратора 11. Этот же сигнал своим задним фронтом производит перепись кода Й счетчика в момент его остановки в регистр 12. Допустим, что установка триггера 7 в Оф и соответственно закрытие элемента 8, . т.е. прекращение поступления импульсов на счетный вход первого 9 счетчика праозошло в момент + (фиг. 2 О). Тогда число, в первом 9 счетчике может быи определено из следующего выра- женкя 1Т дЕ й "й +2 Ъ Тзг где йн 5 ч - начальный код в первомсчетчике,Вгорой входной сигнал, подаваемый на второй вход 15 устройства, поступает на вход блока 4 дифференцирования, а также на третий и четвертый входы элемента 6, причем поступая на четвертый вход, сигнал инвертируется, По пе+ьь 1В 1 1 2 2 2 Х етствуккциеи второго РфшМв СОСтояс образо момент Ф,разности второго вход- смещение, всегда можетдуккцей. обработке В этом :разрща пе ю ю 5ОЗй реднему фронту второго входного сигнала, получаемого с выхода блока 4 производится установка начального состоя ИС 14 Я.начинает заполняться импульсами с вы- в хода элемента 6 2 И-ИЛИ. Все время существования второго входного сигнала эти импульсы следуют с периодом СТ 2. так как на третий и второй входы элемента 6 2 И-ИЛИ поступают открываю щие сигналы, а после окончания второго входного сигнала с периодом 7 так как открывающие сигналы на четвертом и первом входах элемента 6 2 И-ИЛИ, Если предположить, что сигнал на выхо де дешифратора 11 появляется в момент ф и соотвегствует состоянию второго 10 счегчика, равному 4 С, то мнт(фиг, 2 д ) Определяется из сЛедующего выражения 20 Подставляя выражение (2) в(1), по- Илучим, что состояние первого счетчика9 в момент 1 будет равно есть моменты времени, соотвцентру соответственно первоговходного сигнала, Такимние первого счетчика 9 востановки пропорциональномежду центрами первого иного сзгнапа. Постоянноеравное 1 ЧНцЧ -4 Ицч ф 4 Асбып учтено прк послепопученного результата.Работа устройства не зававзаимногО расположения напервого и второго сигналов 240 бслучае, когда передние фронты рервого и второго входных сигналов совпадают, т.е, когда известное устройство работает недостаточно надежно, нормальная работа настоящего устройства не нарушается.Предлагаемое устройство сохраняет свою работоспособность и в соучае, ко да на его входы вместо одиночных поступают пачки импульсов. При этом сРР й мент времени может быть попучено число, пропорционапьное расстоянию между центрами последних импульсов в пачке. Настоящее устройство не требует специального сигнала дпя начальной установки, так как установка начапыпас состояний производится ща появлении входных сигналов.Конкретизация начальных состояний счетчиков 9 и 10, а также числа, соответствующего появлению сигнала с выхода дешифратора 11 производится из следующих соображений, Для нормального функционирования настоящего устройствамомент 1 останова первого счетчика должен находиться правее по оси времени заднего фронта первого входного сигнала.Если Тсо- Ожидаемое максимальное воаможное расстояние между центрами первого и второго входных сигнапов, абио- максимальная дОпустимая дли. тельность первого входного сзп нала для этого требуется, чтобы Ч -й тТ +цдс Нач 2 теох а Это усповие всегда может быть выполнено, так как предельно допусжмые параметры входных сигнапов должны быть и:весты из рассмотрения работы У У УРРУРЫ УааНачальное состояние нервно счетчика 9 сщюдепяется его состощбив 4, выбраи юнулевскоф сдвига мевкду цент первого и второго входных сигналов. ак, нащамер, дпя случая, иада нулевой двиг соответствует состоянию 2, гдеМ М - число разрядов первого счетчика 9, имееа случае состоящге последнего рвого 9 счетчика оаредепяет еюшго сдвига меящу центрами гналов, а значение ьяюдаюс7 М 2 - 1) разрядов - абсолютную величину сдвига,В том случае, еспи Й выбирается бсдьше 2, что может быть обусловлено наличием дополнитапьных требований на величину, йд. в результате расчета начальное состояние первого счетчика оказывается отркцатепьным.В этом случае запуск триггера 7 необходимо праиэводичь с задержкой относительно нередноо фронта первого выходного сигнала. И тогда, когда ,р = 0 величина этой эадеркки, выраженная в числе импульсов, поступающих на счетныМ вход первого счетчика, равна 1. Устройство для измерения интервалов между центрами импульсов, содержащее задающий генератор, выход которого подключен непосредственно к первому входу элемента 2 И-ИЛИ и через депнтепь частоты на два к его второму входу, два счетчика, первый и второй блоки дифференцирования, входы которых соединены соответственно с первым и вторым входами устройства, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью расширения 4 о 45.Цля формировании задержанного сигнала служит элемент задержки 13, включаемый между выходами первого блока 3 дифференцирования и входом взвода триггера 7.Таким образом, настоящее устройство по сравнению с известным обладает более высокой функциональной надежностью и более широкими возможностями, т.е. может работать при большем числе вариантов входных сигналов,Формула изобрет ения 5 1 о 15 ю 25 зо 35 функциональных возможностей за счет воэможности работать в широком диапазоне временных сдвигов между передними фронтамц измеряемых импульсов в н го дополнительно введены элемент 2 И-ИЛИ, элемент И, триггер, дешифратор и элемент задержк, причем выход дешифратора соединен с первым входом триггера, к второму входу которого через элемент задержки подключен выход первого блока дифференцирования и установочный вход первого счетчика, выход т 1 жггера соедпнен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу элемента 2 И-ИЛИ, а выход - к счетному входу первого счетчика, первый и второй входы дополнительного элемента 2 И-ИЛИ соединены соответственно с выходом задающего генератора и выходом делителя частоты на два, третий и четвертый инверсный входы дополнительного элемента 2 И-ИЛИ объединены и подключены к второму входу устройства, выход дополнительного элемента 2 И-ИЛИ соединен со счетным входом второго счетчика, установочный вход которого подключен к выходу второго блока дифференцирования, а выходык входам дешифратора, третий вход и четвертый инверсный вход основного элемента 2 И-ИЛИ объединены и подключены к первому входу устройства.2. Устройство по и, 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью обеспечения автоматизации процесса измерений, в него введен регистр памяти, информационные входы которого соединены с выходами первого счетчика, а управляющий вход подключен к выходу дешифратора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Мо 554523, кп.,604 Г ХО/О 4, 1977. 2. Авторское свидетельство СССР938249 Заказ 4459/71ВНИИ и откраушс 1303 Фипиап ППП фПатеит", г. Ужгород, уп. Проектная, 4 Составитепь Ю. ТюаичРедактор А. Шандор Тесред А.Бвбинец Тираж 427 Государстмвиого депам изобретени Москфа,35 е дписиоеСССРжйиаб., а 4