Цифровой измеритель отношения временных интервалов

в течение последующих вторьинтервалов.Наиболее близким по технической суп- ности к предлагаемому является цифровой измеритель отношения временных интервал лов, содержащий измеритель временныхинтервалов, один из измерительных выходов которого подключен к счетному входу счетчика первого интервала, кодовый выход которого связан с управляющим входом управляемого делителя частоты, реверсивный счетчик, счетчик результиру. ющих импульсов. Управляемый, делительв известном устройстве выполнен на базе счетчика со схемой сравнения. Определение отношения временных интервалов в устройстве осуществляется после окончания измерения временных интервалов 2Недостатком известного устройстваявляется сравнительно невысокое быстродействие, обусловленное тем, что времявыполнения операции деления пропорцио нально длительности второго временного интервала. и временных Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть .ис-. пользовано как в качестве автономн(ио прибора, так и в качестве устройства, встраиваемого в информационно-измери тельные. системы.Известен цифровой измеритель отношения временных интервалов, использующий метод деления двух числоимпульсиых кодов, содержащий измеритель временных интервалов, счетчик первого интервала,1 управляемый делитель частоты, счетчик результирующих импульсов 13Управляемый делитель частоты выполнен на базе вычитающего счетчика с клапанами перезаписи кодов.Определение отношения временных интервалов в этом устройстве осуществляет-, ся в процессе измерения второго временного интервала1.Недостатком устройства является сравнительно невысокое быстродействие, обусловленное необходимостью многократного повторного выполнеая операции деления НОШЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ3 9171Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок измерения временных интервалов, первый выход которого подключен к счетному входу счетчика первого интервала, кодовый выход которого связан с управляющим . входом управляемого делителя частоты, реверсивный счетчик, первый счетчик 10 результирующих импульсов, введены делитель частоты, два переключателя, второй счетчик результирующих импульсов, формирователь импульсов и элемент запре- та, причем второй выход блока измерения И временных интервалов соединен с первым, входом первого переключателя, соединен с первым счетным входом управляемого делителя частоты и с входом делителя частоты, выход которого соединен со вторым входом первого, переключателя, выходы которого соединены один - с суммирующим, другой - с вычитающим входами реверсивного счетчика, выход последнего разряда которого подключен к управляющему входу блока измерения временных интервалов, управляющий выход которого соединен непосредственно с управляющими входами обоих переключателей и первым входом элемента запре- Зй та и через формирователь импулцров - с установочными входами делителя час- . тоты и управляемого делителя частоты, выход которого подключен ко входу вто- . рого переключателя и второму входу35 элемента запрета, выход которого соединен с установочным входом реверсив- ного счетчика, выходы второго переклю-: чателя подключены к счетным входам счетчиков результирующих импульсов.На фиг. 1 представлена структурная схема цифрового измерителя отношения временных интервалов; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его раотуеб43 Устройство содержит блок 1 измерения временных интервалов, один из измерительных выходов которого подключен к счетному входу счетчика 2 первого интервала, кодовый выход которого связан с управляющим входом управляемого делителя 3 частоты, реверсивный счетчик 4, первый счетчик 5 результирующих импульсов, делитель 6 частоты, первый переключатель 7 и второй переключатель 8, второй счетчик 9 результирующих импульсов, формирователь 10 импульсов и элемент 11 запрета. Входы 71 фпервого переключателя 7 импульсов, одиннепосредственно, а другой - через делитель 6 частоты соединены со вторымвыходом блока 1 измерения временныхинтервалов и счетным входом управляемого делителя 3 частоты. Один из выходов первого переключателя 7 соединенс суммирующим, а другой - с вычитакщим входом реверсивного счетчика 4,импульсный вход переполнения которого .подключен к управляющему входу блокаизмерения временных интервалов, аустановочный вход.через элемент 11запрета связан с выходом управляемогоделителя 3 частоты и входом второго,переключателя 8, один иэ выходов которого подключен к входу первого счетчика 5, а другой - к входу второго счетчика 9 результирующих импульсов. Управляющий выход блока 1 соединен с управляющими входами первого переключатма7, второго переключателя 8 и элемента11 запрета, а через формирователь 10импульсов связан с. установочными входами управляемого делйтеля. 3 частотыи делителя 6 частоты. Индексами 12 и13 обозначены входы блока 1 измерениявременных интервалов на которые по- .даются соответственно первый Т н второй Т- временные интервалы. Индексами 14 и 15 обозначены выходы устрой-.ства, на которые выводятся соответственно старшие и младшие, разряды числа, представляющего результат измерения,На фиг. 2 обозначено команда О) "Запуск", сигнал о на входе 12; сигнал 8 на входе 13; 2. образцовая частота; изменение состояния д счетчика 2; 8 образцовая частота Яо, импульсы Ъс на выходе управляемого делителя 3; изменение состояния ф первого счетчика 5 результирующих импульсов: изменение состоянич ц, реверсивного счетчика 4; сигнал К на управляющем выходе измерите-ля 1; импульс Л на выходе формирователя 10; импульсы М на вычитающем входе реверсивного счетчика 4; изменения состояния н второго счетчижа 9 результируь ющих импульсов; импульс и на импульсном выходе переполнения реверсивного счетчика 4.Устройство работает следующим образом.По команде Запуск" на управляющем выходе блока 1 формируется сигнал, по которому выход ущавляемого делителя 3 через переключатель 8 подключается к5, И 717 счетному входу счетчика 5 и через элемент 11 запрета - к установочному входу реверсивного счетчика 4, второй измерительный выход блока 1 через переключатель 7 подключается к суммирующему входу реверсивного счетчика 4. им(2) Ь =ойа После этого блок 1 начинает измерять пьрвый временной интервал Т 4, поданный на вход 12. При этом с первого.из мерительного выхода блока 1 на .вход счетчика 2 поступают импульсы образ цовой частоты 1 о 4 . Сигнал с кодового выхода счетчика 2 поступает на управляющий вход управляемого делителя 3 и 15 устанавливает в нем коэффициент деления, равный числу, фиксируемому в счетчике 2, По окончании временного интервала Т 4 в счетчике 2 фиксируется число .(1)20И, =10 Т(3) о Рок Та т,:. и -кт на вычитающий вход реверсивного счетчика 4 поступит. К импульсов и на выходе последнего разряда счетчика 4 появляеъ ся сигнал переполнения, который поотупа Соответственно коэффициент деления управляемого делителя 3 становится равным 4По окончании измерения временного. интервала Т 4 начинается измерение. второго временного интервала Т, поданного на. вход 13 блока 1 временных интервалов. При этом со второго измерительного выхода последнего на счетный вход30 управляемого делителя 3 и на вход делителя 6 поступают импульсы другой образцовой частоты 10, выбранной длязаполнения второго временного интервала Т 2 . Одновременно импульсы этой:же частоты через переключатель 7 поступа ют на суммирующий вход реверсивного счетчика 4.Пусть с момента начала второго временного интервала Т.2 на втором изме.рительном выходе блока 1 образуется 84 импульсов. При этом в счетчике 4 .фиксируется код числа Й 4, а на выходе управляемого делителя 3 появляется им пульс. Этот импульс через переключа тель 8 поступает в счетчик Б и через. элемент 11 запрета - на установочный вход реверсивного счетчика 4. В счетчике 8 фиксируется. число, равное одной единице счета, а счетчик 4 устанавлввается в исходное нулевое состояню, При прохождении следующих Яимпульсов образцовой частотыв счетчике б фиксируется число, равное двум55 единицам счета, а реверсивный счетчик 4 вновь устанавливается в исходное нулевое состояние. За временной интервал Т на втором измерительном выходе 6блока 1 измерения образуется Ййпульсов, равное Допустим теперь, что за первый отре зок Т временного интервала Тр об 1разуется такое количество й : 1 о,. Т импульсов образцовой частоты, что по окончании этого отрезка времени в счетчике 5 фиксируется число й, равное а счетчик 4 вновь устанавливается в исходное нулевое состояние. При этом за остальной отрезок Т временного интерваФла Т образуется Я -Т. импульсов образцовой частоты меньшее, чем число Й, соответствующее коэффициенту деления управляемого делителя 3. Тогда, по окончании второго временного интервала Т, число в счетчике 5 не изменяется и остается равным Й, а в счетчике 4 фиксируется числоПо команде конца измерения второго временного интервала Тъ., формируемой блоком 1, на его управляющем выходе . образуется сигнал, по которому выход управляемого делителя 3 через переключатель 8 подключается к счетному входу счетчика 9, а выход делителя 6 через переключатель 7 подключается к вычитающему входу реверсивного счетчика 4. Одновременно по этому сигналу элемент 11 зайрета блокируется, а формирователь 10 фиксирует импульс, который устанавливает в нулевое исходное состояние счетные элементы управляемого делителя 3 и делителя 6. На второй измерительный вход блока 1 по-прежнему продолжают поступать импульсы образцовой частоты :с, При этом на выходе делите ля 6, а следовательно, и на вычитающем входе реверсивного счетчика 4 образуется последовательность импульсов с частотой т,lК, где К - коэффициент деления делителя 6, равный коэффициенту пересче-у та счетчика 9.Через интервал времени Т, равный7 . 917 ет на управляющий вход блока Х и пере водит его в состояние, при котором прекращается формирование импульсов образцовой частоты 1 ояеЗа, интервал времени Т на вход счетчика 9 результирующих импульсов с выхода управляемого делителя 3 поступает К" импульсов, равное 10 Код числа М на выходе 14 счетчика 5 соответствует старшим разрядам, 20 а код числа на выходе 15 счетчика 9 соответствует младшим разрядам результата измерения, т.е. вес единицы счета счетчика 5 равен коэффициенту К пересчета счетчика 9. Таким образом, результЬтом измерения является число(6) я:к Юд+й ф Ф Т 35 Выражение для йс учетом (4)принимает вид:и ЯО 2 ЙД,;Кн С учетом выражений (Х), (3)и (5)выражение (6) принимает вид; Из последнего выражения видно, что результат измерения пропорционален отношению временных интервалов. Затраты времени, необходимые на выполнение операции деления после окончания второго временного интервала, определяются выражением (4) и пропорциональны длительности части этого временного интервала. Предлагаемое устройство выгодно отличается от известного, так как позволяет при сохранении той же точности сократить время, необходимое на выполнение операции деления после окончания второ- ГО временного интервала и тем самым повысить быстродействие измерителей отношения временных интервалов. 3.7 Х 8 формула изобретения Цифровой измеритель. отношения временных интервалов, содержащий блок измерения временных интервалов, первыйвыход которого подключен к счетномувходу счетчика первого интЬрвала, кодовый выход которого связан с управляющим входом управляемого делителя частоты, реверсивный счетчик, первый счетчик результирующих импульсов, о т л ич а н щ и й с я тем, что, с цельюповышения быстродействия устройства, внего введены делитель частоты, два5.переключателя, второй счетчик результирующих импульсов, формирователь импульсови элемент, запрета, причем второй выходблока измерении временных интерваловсоединен с первым входом первого переключателя и со счетным входом управляемого делителя частоты и с входомделителя частоты, выход которого соединен с вторым входом первого переключателя, выходы которого соединены одино суммирующим, другой - с вычитающимвходами реверсивного счетчика, выходпоследнего разряда которого подключенк управляющему входу блока измерениявременных интервалов, управляющий выход которого соединен непосредственнос управляющими входами обоих переключателей и первым входом элемента запрета и через формирователь импульсовс установочными входами делителя частоты и,управляемого делителя частоты,выход которого подключен к входу второго переключателя и второму входуэлемента запрета, выход которого соединен с установочным входом реверсивного счетчика, выходы второго переключателя подключены к счетным входамсчетчиков результирующих импульсов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе3,. Авторское свидетельство СССР% 523384, кл. 6 04 Р 10/04, 1975.2. Ивашев Р. А. Цифровые измерители отношения временных интервалов.Труды ВНИИЭП фМетоды рассчета иконструирования средств электроизмерительной техники", 1977, с. 16, 17.917171 87/68 Тираж 429 Подпис ВБИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб., д.