Измеритель временных интервалов
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1076868
Автор: Антонов
Текст
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК РЕТЕН ЛЬСТВУ рс ав ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ И АВТОРСКОМУ СВИД(71)Специальное конструкто ко-технологическое бюро средств томатизации(56)1. Авторское свидетельство СССР Р 661491, кл. 6 04 Р 10/04, 1979.2. Авторское свидетельство СССР Р 460525, кл. С, 04 Р 7/00, 1975.(54)(5 7) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ, содержащий эталонный и нониусный генераторы, последовательно соединенные триггер, элемент совпадения и счетчик грубого отсчета, причем выход эталонного генератора соединен .с вторым входом элемента совпадения, ,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что; с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введены сумма,ЯО 1 А Ц 5 Н О 04 Г 10/04, й 04 Г 7/00 тор, блок вычитания кодов,два блока определения синфаэной нониусной последовательности и два блока интерполяции, при этом первые входы блоков оп ределения синфаэной нониусной последовательности соединены с выходом нониусного генератора, их вторые входы соединены с соответствукщими входами триггера, третьи их входы подключены к первым выходам блоков интерполяции, а выходы блоков определения синфазной нониусной последовательности связаны с первыми входами блрков интерполяции, вторые входы которых подсоединены к выходу эталонного генератора, а их вторые выходы подключены соответственно к первому входу суммато-Е ра и первому входу блока вычитания кодов, при этом выход младшего разряда счетчика грубого отсчета через второй вход сумматора подключен к второму входу блока вычитания кодов.10 15 20 Изобретение относится к импульсной технике, а именно к устройствам для измерения однократных временных интервалов, и может быть использовано в приборостроительной промышленности.Известен цифровой измеритель временных интервалов, содержащий генераторы образцовой частоты и нониуса, электронный ключ, шины "Пускф и "Сброс", элементы ИЛИ, счетчик импульсов, состоящий из реверсивной и обычной декад, блоки формирования сдвинутых импульсов, выделения нониусной последовательности и управления реверсом, элементы И и нониусную реверсивную счетную декаду Г 1 3.Однако известный цифровой измеритель сложен по конструкции, точность его измерений уменьшается вследствие неопределенности временного положения центра пачки совпаших импульсов основной и одной из нониусных носледо вательностейНаиболее близким к предлагаемому . по технической сущности является устройство для дискретного измерения 25 интервалов времени, содержащее эталонный генератор, последовательно соединенные триггер, элемент совпадения и счетчик грубого отсчета, при этом выход эталонного генератора З 0 соединен с вторим входом элемента совпадения, а также последовательно соединенные нониусный генератор, первый элемент И, элемент ИЛИ и счетчик точного отсчета, при этом выход нониусного генератора через второй элемент И связан с входом схемы вы.деления импульса последнего совпадения, выход которой через схему выключения связан с входом нониусного ,генератора 2 3.Однако известное устройство имеет низкую точность измерения длительности временных интервалов, определяемую несинхронностью нониусной последовательности с началом временного 45 интервала и использованием генератора ударного возбуждения для формирования нониусной последовательности. Дополнительная погрешность, связанная с несовершенством конструкции, 50 определяется медленным и непрерывным накоплением кода ошибки вспомогательного счетчика при многократном повторении одиночных совпадений импульсов основной и нониусной последовательностей и невозможностью регистрации любого нечетного их совпаде-. ния, уменьшающей разрешающую способ,ность и динамический диапазон.Цель изобретения - повышение точности измерения длительности временных интервалов. Поставленная цель достигается тем, что в измеритель временных интервалов, содержащий эталонный и нониус ный генераторы последовательно соединенные триггер, элемент совпадения и счетчик грубого отсчета, причем выход эталонного генератора соединен с вторым входом элемента совпадения, дополнительно введены сумматор, блок вычитания кодов, два блока определения синфазной нониусной последовательности и два блока интерполяции, при этом первые. входы блоков определения синфазной нониусной последовательности соединены с выходом нониусного генератора, их вторые входы соединены с соответствующими входами триггера, третьи их входы подключены к первым выходам блоков интерполяции, а выходы блоков определения синфазной нониусиой последовательности связаны с первыми входами блоков интерполяции, вторые входы которых подсоединены к выходу эталонного генератора, а их вторые выходы подключены соответственно к первому входу сумматора и первому входу блока вычитания кодов, при этом выход младшего разряда счетчика грубого отсчета через второй вход сумматора подключен к второму входу блока вычитания кодов.На Фиг. 1 представлена Функциональная схема измерителя; на Фиг. 2 Функциональная схема Формирователя нониусных последовательностей.Измеритель содержит (фиг. 11 шины 1 и 2 сигналов начала и конца измеряемого интервала, эталонный и нониусный генераторы 3 и 4, триггер 5, элемент б совпадения, счетчик 7 грубого отсчета, сумматор 8, блок 9 вычитания кодов, два блока 10 определения синфазной нониусной последовательности и два блока 11 интерполяции.Блок 10 определения синфазной нониусной последовательности содержит формирователей 12 нониусной последовательности, о элементов ИЛИ 13 и элемент ИЛИ 14. ФБлок 11 интерполяции включает счетчики 15 и 16, ключи 17 и 18, элемент 19 совпадения, линию 20 задержки, счетный триггер 21, сумматор 22, делитель 23 на два и элемент ИЛИ 24. Формирователь (Фиг. 2 1 12 нониусной последовательности содержит формирователь 25 длительности, элементы 26-28 совпадения и триггер 29.Измеритель работает следующим образом. Перед началом измерения триггеры 5, 21 и 29, ключи 17 и 18 и счетчики 7, 15 и 16 сбрасываются в исходное состояние (цепь сброса не показана. При этом на выходах триггеров 5, 21 и 29 устанавливается низкий уровень напряжения, ключ 17 находится в закрытом состоянии, а ключ 18 - воткрытом. На выходах счетчиков 7,15 и 16 устанавливается нулевой код.Формирователи 25 длительности постоянно запускаются импульсами нониусного генератора 4 и вырабатывают импульсы длительностью 5ч11где- длительность импульсов первого формирователя 25 длительности, 1 =1, ) - 10порядковый номер формирова 1теля 25 длительности.Импульс каждого предшествующего формирователя 25 длительнбсти, проходя через последующий элемент 15 ИЛИ 13, запирает элемент 26 совпадения каждого последукщего формирователя 12 нониусной последовательности на время своей длительности.В результате на входы элементов 27 и 28 совпадения формирователей 12 поступают серии импульсов равных по длительности и сдвинутых один относительно другого на время Т= и = Тнп ,где ти - длительность импульсов каждой серии, Т-период ,повторения импульсов нониусного генератора, ) - количество дискрет 1 ных интервалов, укладывающихся в интервале времени Т.Да тех пор, пока не произойдет совпадения импульса начала временного интервала в элементе 27 совпадения с импульсом одной из серий, сформированных формирователями 25 длительности и прошедших через эле мент 26 совпадения, элементы 28 совпадения остаются закрытымиЕсли в одном из формирователей 12 нониусных последовательностей произошло . указанное совпадение, триггер 29 40 опрокидывается в противоположное состояние. На его выходе устанавливается высокий уровень напряжения. Элемент 28 совпадения формирователя 12 открывается, импульсы синфазной нониусной последовательности проходят через него и элемент ИЛИ 14 на выход блока 10 определения синфазной нониусной последовательности. Высокий уровень напРяжения с выхода триггера 29 формирователя 12 через все элементы ИЛИ 13 запирает элементы 26 совпадения всех формирователей. Таким образом осуществляется формирование и определение синфазной но. ниусной последовательности как с импульсом начала, так и с импульсом конца временного интервала. Процест. сы во втором блоке 10 определения 60 синфазной нониусной последовательности происходят аналогично, как и в первом.В промежутке времени от импульса начала до импульса конца измеряемого 65 интервала триггер 5 дважды опрокидывается в противоположное состояние,на его выходе появляется высокийуровень напряжения. Импульсы эталонного генератора 3 проходят через открытый элемент б совпаденияи подсчитываются счетчиком 7 грубого отсчета.В исходном состоянии ключ 17 блока 11 интерполяции находится в закрытом состоянии, а ключ .18 - в.открытом. Импульсы синфазной нониуснойпоследовательности с выхода блока 10проходят через открытый ключ 18, элемент ИЛИ 24 и подсчитываются счетчиком 16 до первого совпадения с импуль.сами эталонного генератора 3 в элементе 19. Первый импульс совпаденияс его выхода запирает ключ 18 и от-крывает ключ 17. Импульсы совпаденияпроходят через делитель 23 на два,элемент ИЛИ 24 и также подсчитываются счетчиком 16. Каждый нечетныйимпульс совпадения, поступак)щий насчетный триггер 21, устанавливаетего в состояние, противоположноеисходному. На его выходе появляется высокий уровень, который в сумматоре 22 представляет код половиныединицы младшего разряда счетчика 16.После окончания совпадений импульсовэталонного генератора 3 и синфазнойнониусной последовательности блока10 в элементе 19 на выходе сумматора22 фиксируется код, соответствукщийвременному интервалут,:(м+ - ,)(т- т,),где й - количество импульсов допервого совпадения в элементе 19;Й - количество совпавших импульсов в элементе 19;Т - период повторения импульсов0эталонного генератора 3.Аналогичные процессы происходятво втором блоке 11 интерполяции, навыходе сумматора 22 которого фиксируется код, соответствующий временному интервалу2На выходе счетчика 7 грубого отсчета устанавливается код, соответствующий временному интервалу Т == Б Т, где Й - количество импульсов эталонного генератора 3Код младшего разряда счетчика 7в сумматоре 8 измерителя суммируется с кодом сумматора 22 первогоблока 11 интерполяции, а в блоке 9вычитания кодов из суммарного кодасумматора 8 вычитается код суммат ра22 второго блока 11 интерполяции.Результирукзций код старших разрядовсчетчика 7 младших разрядов блока 9вычитания кодов соответствует временному интервалу Окончание измерительного процесса в каждом иэ блоков 11 интерполяции происходит следующим образом. После первого совпадения импульсов эталонного генератора 3 с импульсами синфазной нониусной последовательности блока 10, когда ключ 17 открывается, последние начинают проходить через открытый ключ 17 на счетный вход счетчика 15, Импульсы совпадения элемента 19 задерживаются в линии 20 на половину периода повторения импульсов синфазной нониусной последовательности и поступают на вход сброса счетчика 15. При любом количестве импульсов совпаденияв том числе и однократном) счетчик 15 после каждого иэ них начинает подсчет количества импульсов синфаэной ноииусной последовательности блока 10. Если после очередного импульса синфазной нониусной последовательности блока 10 не произойдет сброса счетчика 15 в исходное состояние очередным импульсом совпадения, то второйимпульс последовательности блока 10устанавливает на выходе второго разряда счетчика 15 высокий уровень напряжения, который опрокидывает триггеры 29 формирователей 12 нониусных последовательностей в исходное состоя,ние, элементы 28 совпадения запираются, блок 10 прекращает передачу вблок 11 синфазной нониусной последовательности.В предлагаемом измерителе по сравнению с прототипом исключена погрешность, связанная с несинхронностьюначала измеряемого временного интер вала с нониусной последовательностьюи формированием последней генераторомударного возбуждения.Разрешающая способность измерите ля в начале и в конце измеряемогоинтервала времени равна половине разрешающей способности нониусного преббраэователя.Динамический диапазон измерения 25 однократных интервалов времени снизуопределяется величиной точности измерителя, а сверху ограничивается количеством старших разрядов счетчика грубого отсчета.1076868 Составитель В. Мул Техред В,Далекорей едактор А. Лежнина Корректор М. Шароши каз 745/44 исное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4Тираж 408 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 3035, Мо-ква, Ж, Рауш
СмотретьЗаявка
3428767, 15.04.1982
СПЕЦИАЛЬНОЕ КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ БЮРО СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ
АНТОНОВ ВИКТОР ВЛАДИМИРОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G04F 10/04
Метки: временных, измеритель, интервалов
Опубликовано: 28.02.1984
Код ссылки
<a href="https://patents.su/6-1076868-izmeritel-vremennykh-intervalov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Измеритель временных интервалов</a>
Предыдущий патент: Камневая опора скольжения закрытого типа для осей приборов
Следующий патент: Способ измерения групповой задержки
Случайный патент: Прибор для вычерчивания горизонталей