Устройство для измерения интервалов времени

(19) (11) 11 4 О 04 Г 11/04 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ др э Ради М.: Сов тех- тско Р 985..ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Дворяшин Б.В. инические измерения,радио, 1978, с. 105,Авторское свидетельство ССУ 1330605, кл, О 04 Г 10/04,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ(57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения "расширение функциональных возможностей путем расширения диапазона длительностей измеряемых интервалов времени. Устройство содержит формирователи 1 и 2 импульсов управляющий триггер 3, секционированные селекторы (СС) 7 и 13, блок 9 триггеров и индикатор 19. Введение генератора 4 парафазных последовательностей импульсов, элементов И 5 и 6, шифраторов 8 и 12, сумматоров 10 и 17, бло" ка 11 триггеров, элемента ИЛИ 14, счетчика 15, блока 16 умножения и де" шифратора 18 позволяет осуществлять подсчет числа импульсов, суммарная длительность которых определяется максимальной длительностью измеряемого интервала времени, не ограничен" ного количеством секции СС 7 и 13. В описании приведены примеры реалиэа- аЖ цни СС 7 и 13 и блоков логических фильтров, входящих в состав СС 7 и 13. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.С:Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения длительностиодиночных интервалов времени. 5, Целью изобретения является расширение функциональных воэможностейпутем расширения диапазона длительностей измеряемых интервалов времени.На фиг. приведена структурная 10схема устройства; на фиг.2 - временная диаграмма его работы; на Фиг.З - функциональная схема секционированно"го селектора; на фиг4 - временнаядиаграмма, поясняющая работу секционированного селектора.Устройство для измерения интервалов времени (фиг,1) содержит формирователи 1 и 2 импульсов, управляющий триггер 3, генератор 4 парафазных 20 последовательностей импульсов, элементы И 5 и 6, секционированный селектор 7, шифратор 8, блок 9 триггеров,сумматор 10, блок 11 триггеров, шифратор 12, секционированный селектор 13, 25 , элемент ИЛИ 14, счетчик 5, блок 16умножения, сумматор 17, дешифратор 18индикатор 19, входные шины 20 и 21 опорных напряжений, входные шины"Стоп" и "Старт". 30Первые входы формирователей 1 и 2 подключены к шинам "Стоп" и "Старт" соответственно, вторые входы ббоихФормирователей соединены с входными шинами 20 и 21 опорных напряженийи 11 Оя 2. Выходы формирователей 1 и 2 соединены соответственно с .Н- и Б-входами управляющего триггера 3, единичный выход которого подключен к вторым входам элементов И 5 40 и 6, первые входы которых соединены с парафазными выходами генератора 4. Выходы элементов И 5 и 6 соединены соответственно с входами первого 7 и второго 13 секционированных селекторов. Выходы первого секционированного селектора 7, кроме последнего, через первый шифратор 8 и первый блок 9 триггеров соединены с первой группой входов первого сумматора 10. Выходы второго секционированного селектора 13, кроме последнего, через второй шифратор 12 и второй блок 11 триггеров, подключены к второй группе входов первого сумматора 10, причем входы обнуления первого и второго блоков 9 и 11 триггеров соединены с выходом второго формирователя 2. Последние выходы первого и второго секционированных селекторови13 через элемент ИЛИ 14 соединенысо счетным входом счетчика 15, информационные выходы которого черезолок 16 умножения подключены к первой группе входов второго сумматора17, вторая группа вхоцов которогосоединена с выходами первого сумматора 10, а информационные выходы второго сумматора 17 через дешифратор 18подключены к информационным входаминдикатора 19,Секционированный селектор 7 (13)(фиг,З) содержит Б блоков 22.1-22 Ллогических фильтров. Входом секционированного селектора является первый вход первого блока 22,1 логических фильтров, первые выходы каждогопредыдущего блока 22.(1.-1) логических Фильтров соединены с первымивходами каждого последующего блока22, логических фильтров, а каждыйвторой выход последующего блока 22.хлогических фильтров подключен к второму входу предыдущего блока 22.(-1)логических фильтров, а третьи выходывсех блоков 22.1 -22,И логическихфильтров являются выходами секцийсекционированного селектора.Блок 22 логических Фильтров содержит первый 23 и второй 24 элементызадержек, первый 25 и второй 26 ин"верторы, элемент ИЛИ-НЕ 27 и элементИ 28,Первый вход блока 22 логическихФильтров соединен с первым входомэлемента И 28 и входом первого элемента 23 задержки, выход которогоподключен к второму входу элементаИ 28 и через первый инвертор 25 кпервому входу элемента ИЛИ-НЕ 27 ивходу второго элемента 24 задержки,выход которого соединен с вторым выходом блока логических фильтров и через второй инвертор 26 с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 27, третийвход которого подключен к выходу,элемента И 28 и первому выходу блокалогических фильтров, второй вход которого соединен с четвертым входомэлемента ИЛИ-НЕ, выход которого является третьим выходом блока логическихфильтров. Устройство для измерения интервалов времени работает следующим образом.02 3 .14117По импульсу Старт с выхода Формирователя 2 все триггеры блоков 9и 11 и счетчик 15 устанавливаются внулевое исходное состояние.формирователи 1 и 2 формируют короткие импульсы, соответствующие началу и концу измеряемого интервалавремени. Эти импульсы, воздействуяна управляющий триггер 3, формируютна прямом выходе последнего измеряемый временной интервал (фиг.2 а), навремя действия которого по вторымвходам отпираются элементы И 5 и 6,На первые входы элементов И 5 и 6 15поступают последовательности импульсов с выходов генератора 4 парафаз"ных последовательностей импульсов(фиг.2 б и в), При этом на выходахэлементов И 5 и 6 формируются последовательности импульсов как результат осуществления операции логического умножения между импульсами, посту.пающими на входы элементов И 5 и 6 свыхода генератора 4 парафазных последовательностей импульсов и прямоговыхода управляющего триггера 3 (Фиг.2 г и д),Сформированные на выходах элементов И 5 и 6 последовательности им- ЗОпульсов поступают на входы соответственно первого 7 и второго 13 секционированных селекторов. Так как измеряемый временной интервал несинхронизирован относительно импульсов парафазных последовательностей, то в последовательностях, сформированных навыходах элементов И 5 и 6, первый ипоследний импульсы могут быть меньшей длительности, чем остальные им Опульсы, Каждый импульс, сформированный на выходах элементов И 5 и 6, измеряется соответственно секционированным селектором 7 или 13. Суммарнаядлительность последовательности парафазных импульсов, сформированных навыходах элементов И 5 и 6, равна длительности измеряемого временного интервала. При выборе количества секций в секционированных селекторах7 и 13 равным И и длительности им"пульсов в парафазных последовательностях равной И(- суммарноевремя задержки логического элементаи элемента задержки в секции секционированного селектора) информацияв виде информационных импульсов одлительности целых импульсов формируется на последних И-х выходах секционированных селекторов 7 и 13 и через элемент ИЛИ 14 поступает на счетный вход счетчика 15.Информация о частях целых импульсов в виде информационных импульсов Формируется на (И)-х выходах секционированных селекторов 7 и 13, преобразуется соответственно шифраторами 8 и 12 из позиционного кода в двоичный, который запоминается в блоках 9 и 11 триггеров соответственно на время измеряемого интервала и суммируется в сумматоре 10, Таким образом, на выходе сумматора 10 за время измерения временного интервала формируется число, которое определяет в двоичномкоде суммарную длительность частей(урезанных) импульсов.Так, например, за время измеренияинтервала времени на выходе элемента И 5 сформировано А целых импульсов, соответствующих по длительности импульсам парафазных последовательностей ( О и = И 7 ), и один импульс длительностью меньше целого импульса1,1 ли равный величине К -- , где К -Б номер секции секционированного селектора 7, на выходе которой сформирован информационный импульс. На выходе элемента И 6 за тот же измеряемый интервал сформировано Б целых импульсов и один импульс длительностьюдл меньше целого и равный С где С - номер секции секционированного селектора 13, на выходе которойсформирован информационный импульс.Тогда на выходе сумматора 10 сформировано число, величина которого равна (К + С), а длительность суммыдвух неполных импульсов составляетвеличину (К + С)При этом за время измерения счет" чиком 15 подсчитано число импульсов, равное сумме (А + Б), а их суммарная длительность составляет величину (А+Б)7, Для обеспечения сложения инФормации о дробных и целых частях импульсов, формируемых на выходах элементов И 5 и 6, необходимо количество импульсов, подсчитанное счетчиком 15, увеличить в 11 раз для отображения информации о длительности измеряемого интервала времени в соизмеримых величинах в виде определенного14117 25 5количества известных интервалов Операцию умножения полученного результата на число Б осуществляют с использованием блока 16 умножения,Сложение информации о длительнос"5 ти целых и дробных частей импульсов в цифровой форме производится сумматором 17. Информация о длительности измеряемого интервала времени, предс тавленная двоичным кодом на выходах сумматора 17, преобразуется в десятичный код дешифратором 18 и отображается на табло индикатора 19.Секционированные селекторы 7 и 13 работают следующим образом.Пусть, например, на вход селектора (фиг,З) поступают импульсы (фиг.4 а) длительностью ь, 2 ь, 3 8,3 Г, 2 С и 4 ь соответственно с длительностью паузы между ними не менее Зт (при селекторе, состоящем из трех блоков 22 логических фильтров), где- суммарное время задержки любого логического элемента и элемента эа 02 6посредством операции логического сложения с последующим инвертированиемимпульсов (фиг.4 и,к,л,н),Информационные импульсы на выходеэлемента ИЛИ-НЕ 27 блока 22.3 (фиг.4 у) формируются при подаче на входсекционированного селектора импульсов длительностью 3спс 4посредством операции логического сложенияс последующим инвертированием импульсов (фиг. 4 о,п,р).Длительность временного интервала,измеряемого с использованием предлагаемого устройства, значительно боль"ще, чем в известном, так как оно позволяет осуществлять подсчет числа импульсов, суммарная длительность кото"рых определяется максимальной дли-,тельностью измеряемого интервала времени, не ограниченного количествомсекций секционированного селектора,Формула изобретения, Элементы 23 задержки каждого блока 22 логических фильтров задерживают импульсы, поступающие на его входы (фиг. 4 а, г, и), на время,держки задерживают поступающие на ихвходы импульсы также на время(фиг, 4 в,з,н). Импульсы (фиг.4 г,и,о)формируются путем осуществления операции логического умножения импульсов,поступающих на первые входы элементовИ 28, и, соответственно, импульсов,поступающих на их вторые входы с выхода элемента 23 задержки.40Посредством инвертора 25 формируют импульсы (фиг. 4 д, к, п) из импульсов, поступающих на входы инверторовс выхода элементов 23 задержки. Импульсы на входах инверторов 26 (фиг. 454 в,з,н) инвертируются в импульсы(фиг. 4 е, л,р).Информационные импульсы (фиг. 4 с)формирются на выходе элементаИЛИ-НЕ 27 первого блока логических фильтров, первом выходе секционированного селектора, при поступлении на его вход импульсов длительностью лсл (2 лИнформационные импульсы на выходе элемента ИЛИ-НЕ 27 блока 22.2 логических фильтров (фиг. 4 т) формируются при поступлении на вход селектора импульсов длительностью 2 Мяс 3 1, Устройство для измерения интервалов времени, содержащее первый и второй формирователь импульсов, управляющий триггер, первый секционированный селектор, первый блок триггеров и индикатор, первые входы первого и второго формирователей являются соответственно входами "Стоп" и "Старт" устройства, а их выходы подключены соответственно к В- и Я- входам управляющего триггера, о т -.л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем расширения диапазона длительностей измеряемых временных интервалов, в него введены генератор парафазных последовательностей импульсовпервый и второй элементы И, второй блок триггеров, первый и второй шифраторы, первый и второй сумматоры, элемент ИЛИ, счетчик, блок умножения и дешифратор, причем выходы парафазного генератора подключены к первым входам первого и второго элементов И, вторые входы которых объединены и соединены с прямым вы" ходом управляющего триггера, а выходы подключены соответственно к входам первого и второго секциоиированных селекторов, выходы первого секцнонированного селектора, кроме последнего выхода, через первый шифратор и первый блок триггеров соединены с первой группой входов первого сум"02 8 фильтров, а каждый второй выход последующего блока логических фильтров подключен к второму входу предЫдущего блока логических фильтров, третьи выходы всех блоков логических фильтров являют я выходами секций секционированного селектора. 7 1 ч 117 матора, а выходы второго секционированного селектора, кроме последнего выхода, через второй шифратор и второй блок триггеров подключены к второи группе входов первого сумма"ч5 тора, выходы которого соединены с первой группой входов второго сумматора, вторая группа входов которого через схему умножения подключена к информационным выходам счетчика, счет" ный вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, входы которого подключены к последним выходам первого и второго секционированных селекторов, выход второго формирователя соединен с установочными входами. первого и второго блоков триггеров, входы индикатора через дешифраторподключены к выходам второго сумматора, а вторые 2 О входы формирователей подключены к входным шинам опорных напряжений.2. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е .е с я тем, что секционированный селектор содержит Б блоков 25 логических фильтров, причем входом секционированного селектора является первый вход первого блока логических фильтров, первые выходы каждого предыдущего блока логических фильт- ЗО ров соединены .с первыми входами каж" дого последующего блока логических 3. Устройство по пп, 1 и 2о тл и ч а ю щ е е с я тем, что блоклогических фильтров содержит первыйи второй элементы задержек, первыйи второй инверторы, .элемент И и элемент ИЛИ-НЕ,причем первый вход блокалогических фильтров соединен с первым входом элемента И и входом перво"го элемента задержки, выход которогоподключен к второму входу элемента,И, через первый инвертор к первомувходу элемента ИЛИ-НЕ и входу второго элемента задержки, выход которогосоединен с вторым выходом блока логических фильтров и через второй инвертор с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ,третий вход которого подключен к выходу элемента И и к первому выходублока логических фильтров, второйвход которого соединен с четвертымвходом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого является третьим выходом блокалогических фильтров,1411702 Составитель И,ШишкииТехред А.Кравчук орректор Б.Гирия Редактор О,Юрк а писиое Заказ 3652/4 Произнодстнеино-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Прое 3 г Тираж 373 ВНИИПИ Государственного камит по делам изобретений и отк 3035, Москва, %-35, Раушская н