Цифровой измеритель одиночных временных интервалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИН 09) (11)а) С О 4 Г 1 О РЕТЕНИЯ ОПИСАНИ АВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТВ 45. Грабчакехнический инс ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Шляндин В.М. Цифровые измерительные преобразователи и приборы. М., "Высшая школа", 1973, с. 170, рис, 3.20.2. Авторское свидетельство СССР )р 620937, кл. С 04 Г 10/04, 1976.(54)(57) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ОДИНОЧНЫХ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ, содержащий счетчик импульсов, вкод которого через первый элемент И подключен к выходу генератора образцовой частоты с автоподстройкой, вход которого соединен с шиной "Пуск" и первым входом управляющего триггера, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, секционированную линию задержки, вход и каждый выход секций которой через соответствующие элемен- ты И первого блока элементов И подключены. входам регистра, й первый элемент ИЛИ, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности .измерения, в него дополнительно введены вторая секционированная линия задержки, второй блок элементов И, второй элемент ИЛИ, второй элемент И и второй регистр, причем второй вход управляющего триггера соединен с шиной "Стоп" и с входом второй секционированной линии задержки, вход и каждый выход секций которой через соответствующие элементы И второго блока элементов И подключены к входам второго регистра, а входы и каждый выход секций первой и второй секцио- Е нированных линий задержки подключены соответственно к входам первого и вто рого элементов ИЛИ, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам второго элемента И, выход которого подключен к вторым входам элементов И первого и второго блоков элементов И, а выход генератора образцовой частоты с автоподстройкой соединен с входом первой секционированной линии задержки.112821Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения длительностиодиночных временных интервалов,Известен измеритель одиночных временных интервалов, содержащий генератор импульсов, ключ, счетчик, управ-,ляющий триггер, линию задержки, зле=менты И, триггеры и дешифратор11.Наиболее близким техническим решением к изобретению является цифровой измеритель одиночных временныхинтервалов, содержащий генератор образцовой частоты с автоподстройкой,элемент И, счетчик импульсов, управляющий триггер, интерполятор, состоящий из многоканальной линии связи,блока элементов И и регистра; элемента ИЛИ и триггера включения интерполятора, 20Первый вход генератора образцовойчастоты соединен с системой автоподстройки, второй - с первым входомуправляющего триггера, выход - с первым входом элемента И, второй входкоторого соединен с выходом управляю. щего триггера, выход - с входамисчетчика импульсов и линии задержкиинтерполятора, вход линии задержкисоединен с первым входом первогоблока элементов И, а выходы секцийс первыми входами остальных элементов И блока элементов И, вторые входы которых соединены между собой. и подключены к выходу триггера включения интерполятора, а выходы - к35входам элемента ИЛИ и входам регистра, выход элемента ИЛИ соединен свторыми входами обоих триггеров, первые входы которых подключены соответственно к входным шинам начала и кон 40,ца измеряемого интервала времени 2Недостатком известных устройствявляется невысокая точность измерения.45Цель изобретения - повьппение точности измерения.Поставленная цель достигается тем, что в цифровой измеритель одиночных временных интервалов, содержащий счетчик импульсов, вход которого че рез первый .элемент И подключен к выходу генератора образцовой частоты с автоподстройкой, вход которого соединен с шиной "Пуск" и первым входом управляющего триггера, выход ко торого подключен к второму входу первого элемента И, секционированную линию задержки, входи каждый выход 9 2секций которой чере соответствующие элементы И первого блока элементов И подключены к входам регистра, и первый элемент ИЛИ, дополнительно введены вторая секционированная линия задержки, второй блок элементов И, второй элемент ИЛИ, второй элемент И ивторой регистр, причем второй вход управляющего триггера соединен с шиной "Стоп 1 и с входом второй секционированной линии задержки, вход и каждый выход секций которой через соответствующие элементы И второго блока элементов И подключены к входам второго регистра, а входы и каждый выход секций первой и второй секционированных линий задержки подключены соответственно к входам первого и второго элементов ИЛИ, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам второго элемента И, выход которого подключен .к вторым входам элементов И первого и второго блоков элементов И, а вход генератора образцовой частоты с авто- подстройкой соединен с входом первой секционированной линии задержки.На фиг. 1 изображена функциональная схема цифрового измерителя одиночных временных интервалов; на фиг. 2 - один из возможных вариантов реализации секционированной линии задержки.Измеритель (фиг. 1) содержит счетчик 1 импульсов, вход которого через первый элемент И 2 подключен к выходу генератора 3 образцовой частоты с ав- топодстройкой, управляющий триггер 4, выход которого соединен с вторым входом элемента И 2, а первый вход с шиной "Пуск" и входом генератора 3, первую и вторую секционированные линии 5.и 6 задержки, первый и второй блоки 7 и 8 элементов И 9, первый и второй элементы ИЛИ 10 и 11, второй элемент И 12, первый и второй регистры 13 и 14, состоящие из триггеров 15, причем второй вход управляющего триггера 4 соединен с шиной "Стоп" и с входом второй секциониро-. ванной линии 6 задержки, вход первой линии 5 задержки соединен с выходом генератора 3, вход и каждый выход секций первой и второй линий 5 и 6 задержки соединены с соответствующими входами соответственно первого и второго элементов ИЛИ 10 и 11 и с первыми входами соответствующих элементов И 9 блоков 7 и 8, выходы пер3 11282 обоих линий задержки сформированы совпадающие по времени выходные импульсы, то они через элементы ИЛИ 10 и 11 поступают соответственно на первый и второй входы элемента И 12, на выходе которого формируется импульс опроса элементов И 9 блоков 7 и 8, который отпирает цепи прохождения импульсов на триггерь 15 регистров 13 и 14. 1 ОПусть при этом будет зафиксировано наличие импульса на и-м выходе линии 5 и на ш-м выходе линии 6 задержки, что приведет к срабатыванию соответствующих и-гон ш-го тригге ров 15 регистров 13 и 14.Обозначив отрезок времени от момента появления последнего импульса с выхода генератора 3, прошедшего в счетчик 1 до момента совпадения им пульсов на выходах линий 5 и 6 задержки через 1 , а отрезок времени1 фот момента появления импульса по шине "Стоп" до того же момента совпаде- ния импульсов через С 2, заметим, 25 что отрезок времени М, подлежащий измерению, равен разностид 1 =1 -ХПри этом 11 соответствует целому 30числу секций линии 5 задержки, прошедших импульсом за время 1, т.е,ОЕ.Е 1КЮ О КТ 35Оиили Ф:Т - +Т1 ОК О ф,если до момента совпадения импульсов1 на выходах линий 5 и 6 задержек второй импульс с генератора 3 появляет Ося по линии 5 задержки.Интервал времени 1 спри этом равенК. 12 К 1 Т Ы(К 1)2 Ч КР О а1 К 45ОСледовательно, измеряемый отрезокЯ равен=1- = - -Т -: ,К)О 19Из полученной зависимости следует,что измеряемый интервал й 1 содержитш частных отрезков времени Т (,соответствующих младшему разряду результата и (и-ш), если ит или (и+1 с-ш),если исш, частных отрезков Т /Х, определяющих старший разряд из двух младших разрядов результата.Таким образом, зафиксировав номера сработавших триггеров 15 регистров 13 и 14 соответственно и и ш,определяется истинное значение двухмладших результатов измерения,Номер ш соответствует непосредственно младшему из двух зафиксированных разрядов в позиционном коде,а для определения второго (старшего)разряда необходимо вычесть ш из и,кроме того, если ши необходимо добавить к разнице число К.По отношению к известному техническому решению измеритель позволяет. фиксировать результат измерения с точностью до второго знака после запятой от целого числа величины периода генератораобразцовой частоты, тогда как известное устройство позволяет осуществлятьизмерения с точностью до первого знака после запятой величины периодагенератора образцовой частоты. Чтобыполучить возможность измерения болеекоротких временных интервалов секционированные линии 5 и 6 задержки могут быть выполнены в виде входногосветоизлучателя 17 и набора световодов 21 различной длины (фиг. 2). Луч,проходя через световоды 21 разнойдлины, появляется на выходах 20 черезразное время,В качестве светоизлучателя 17 может использоваться инжекционный полупроводниковый лазер, а в качествеэлементов И и ИЛИ соответственнопоследовательно или параллельно включенные фотоприемники, например, лавинные фотодиоды.Таким образом, в предлагаемом устройстве по сравнению с известнымиобеспечивается повышенная точностьизмерения одиночных временных интер-валов.1128219 1 1 Ю.Шишкиняшова оставит ехред П едактор Р.Ци Корректор С.Шекмар Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 Заказ 9028/35 Тираж 407 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Ра