Измеритель серии временных интервалов

ОП ИСАНИИИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советск нхСоцналнстнческнхРеспублик и 935869(23) Приоритет 3 Ъюудврютюный кюиитют СССР пю делан изюбрютюиий и открытий(72) Авторы изобретения Пензенский пслитехнический институт(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ СЕРИИ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ Изобретение относится к вычислитеж л ной и измерительной технике и может использоваться цля измерения серии временных интервалов между непрерывно следующими импульсами, в частности цля измерения с достаточной точностью искажений сигналов в тракте воспроизвецения накопителей на магнитных носителях.Известно устройство цля измерения серии временных интервалов, содержащее эталонный генератор, ключ, счетчик, пер- ф вый, второй и третий расширители импульсов, схемы И, пороговую схему, элементы задержки, ключи считывания, запоминающее устройство 1).15 Однако известное устройство обладает невысокой точностью.Известно устройство цля измерения серии временных интервалов, содержащее20 генератор импульсов, двоичный счетчик, элементы ИЛИ, блоки управления 121.Однако это устройство также не обладает высокой точностью. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, использующее нониусный.метод для из мерения одиночных интервалов времени, содержащее входной блок, эталонный генератор, два нониусных блока, ключи, нониусные генераторы, блоки сравнения, нониусные счетчики и эталонный счетчикЭ.Это устройство обладает достаточной точностью, однако не позволяет измерять серии временных материалов.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей измерителя за счет обеспечения возмсжности измерения серии временных интервалов.Поставленная цель достигается тем, что в измеритель серии временных интервалов, содержащий эталонный генератор, счет щк, входной блок и два нониусных блока, первые входы которых подключены, к первым выходам вхоцного блока, а вторые входы соединены с выходом эталонного генератора, цополнительно введены два запоминающих блока, усилитель, блок очи.3 9358 тывания грубого коца, вычислительный блок, выходной блок и -2 нониусных блока, причем вход усилителя является входом измерителя, а выход соединен с входами входного блока и блока считывания грубого кода, выход которого соединен с входом записи первого запоминающего блока, информационные входы которого соединены с выходами счетчика, вход которого подключен к выходу эталонного генератора, первые дополнительные выхоцы которого подключены к первым входам дополнительных нониусных блоков, вторые входы которых соединены с выходом эталонного генератора, первые входы выхоц ного блока соединены с соответствующими выхоцами входного блока, вторые вхоцы - с выходами соответствующих нониусных блоков, а выход подключен к входу записи второго запоминающего блока, информационные входы которого соединены с выходами младших разряцов счетчика, выходы обоих запоминающих блоков подключены к входам вычислительного блока.25Броме того, выходной блок соцержит М элементов И, М триггеров, элемент ИЛИ и распределитель импульсов, причем первые входы триггеров являются первыми входами выходного блока, выхоцы триггеров соединены с первыми входами соответствующих элементов И, вторые входы которых являются вторыми входами блока, выход элемента ИЛИ, являющийся выхо. дом выходного блока, соединен с синхронизирующим входом распределителя импу 35 льсов, выходы которого подключены к тре. тьим входам соответствующих элементов И, выход каждого элемента И подключен к одному из вхоцов элемента ИЛИ и к40 второму входу соответствующего триггера.На фиг. 1 представлена функциональная схема измерителя;. на фиг, 2 - временная диаграмма работы измерителя, на фиг. 3 схема возможного варианта выполнения45 входного блока; на фиг, 4 - функциональная схема нониусного блока.Измеритель содержит усилитель 1, блок 2 считывания грубого коца, запоми- . нающий блок 3, счетчик 4, эталонный генератор 5, входной блок 6, выходной блок 5 О 7, нониусные блоки 8-1-;8- , запоминающийй блок 9, вычислительнвй блок 10, триггеры 11-1-.11= М элементы 12-1-; -;12= М И, элемент 13 ИЛИ, распределитель 14 импульсов.На временной диаграмме работы измерителя изображены: сигнал 15 на выходе усилителя 1; сигнал 16 на выходе эталон 69 4 ного генератора 5; сигналы 17, 18 и 19- нониусние импульсы, вырабатываемые в нониусных блоках 8-1,8-2,8-соответственно; сигналы 20,21 и 22 на выходах нониусных блоков 8-1,8-2,8-М соответственно; сигнал 23 на выходе элемента 13 ИЛИ.Входной блок содержит распределитель 24 импульсов, элементы 25-1-;25-8 И.Нониусный блок содержит генератор 26, управляемый напряжением, блок 27 запуска, делитель 28, смеситель 29, фазовый детектор 30, фильтр 31,формирователь 32,Измеритель работает следующим образом.Зталонный генератор 5 вырабатывает импульсы, поступающие на вход счетчика 4. Входные импульсы, отмечающие границы временных интервалов, поступают через усилитель 1 на входной блок 6, а также на вход блока 2 считывания грубого коца, по сигналам с выхода которого содержимое счетчика 4 записывается в первый запоминающий блок 3. Информация запоминающего блока 3 позволяет грубо оценить измеряемые временные интервалы. Уточнение границ измеряемых временных интервалов осуществляется с псмошью нониусных блоков 8-1.-8-3/по фазе сигналов 17, 18 и 19 (фиг. 2), которые совпадают по фазе с соответствую- шими входными импульсами, отмечающими границы соседних временных интервалов. Такфаза первого входног о импульса, отмечающегоначальную границу первого временного интервала Т (сигнал 15) и поступающего с первого выхоца входного блока 6 на вход запуска первого нониусного блока 8-1, совпадает с фазой сигнала 17 первого нониусного блока 8-1; фаза второго входного импульса, отмечающего границу между первым Т и вторым Т интервалами и поступающего со второго выхода входного блока 6 на вход запуска второго нониусного блока 8-2, совпадает с фазой сигнала 18 второго нониусного блока 8-2 ит.д. Отношение периодов Т сигналов 17, 18 и 19 и Тз - сигнала 16 .эталонного генератора 5 равно,) Гп3Тэгце щ - количество младших разрядов счетчика 4, подключенных к информационным входам второго запоминающего блока 9. В моменты совпадения фаз сиГ- налов 17, 18 и 19 с фазой сигнала 16, на выходе нониусных блоков 8-1,8-2, 8- М периодически вырабатываются им5 9358 пульсы (сигналы 20,21 и 22), которые поступают на вхоцы выходного блока 7. Выходной блок 7 выробетьвает симал 23, по которому коц г) млацших разрядов счетчика записывается во второй запоминающий блок 9, Таким образом, во второй запоминающий блок 9 последовательно записываются коды, определяющие фазы сигналов 17, 18 и 19. Информация из первого 3 и второго 9 запоминающих 1 О блоков поступает в вычислительный блок 10, где по полученным ценным вычисляются измеренные временные интервалы.Входной блок работает слецующим образом, 15Перед. началом измерений в первьй разряд распределителя 24, выполненного в виде кольцевого сцвигаюшего репктра заносится единица, которая открывает первый элемент 25-1 И, а сстальные разряды распрецелителя 24 записываются нули. Вхдцной импульс, отмечающий начало первого временного интервала, проходит через открытый элемент 25-1 И на первый выход входного блокапосле чего 5 по зацнему фронту этого импульса ециница в распределителе 24 перепишется во вто рой разряд и откроет второй элемент 25-2 И. Входной импульс, отмечающий конец первого интервала и начало второго интервала, через элемент 25-2 поступает на второй выход входного блока, Таким образом, входной блок обеспечивает послецовательный запуск нониусных блоков./ 35На фиг. 4 приведена схема нониусного блока, который содержит генератор 26, управляемый напряжением, блок 27 запуска, вход которого является первым входом нониусного блока, делитель 28,имеющий коэффициент пересчета К-1, смеси- тель 29,выполненный в виде Д-триггере с динамическим запуском, синхронизируюший вход которого подключен к выходу генератора 26, а вход "Д которого яв 45 ляется вторым входом нониусного блока, фазовый детектор 30, фильтр 31, формирователь 32.После прихода запускаюгцего сигналачерез блок 27 запуска генератор 26 начииает вырабатывать нониусные импульсы(сигнал 17 на фиг. 2) с периодом Ти = 7 г- = и;-Т 5 которые находятся в1 Офазе Р зеп)ускеющим сигналом, Так как в55качестве смесителя используется Д-триггер, то положительный перепад сигнаде наего выходе означает совпацение фез этеидонного сигнала с сигналом генератор)а 69 626. Положительные перепады сигналов на выходе смесителя 29 (его частотасг , )См Ь Н-ТЭ (н делителя 28(его частоте-"т 2 -1) находятся в фазе. При расхождении фаэ этих сигналов на выходе фазового детектора 30 вырабатывается напряжение, которое через фильтр 31 смешает частоту генератора 26, так, чтобы устранить разность фаз. аким образом,= отсгда - и Т = - : ( 2 -1) Т, =2 Т, Таким образом, на вьходе формирователя 32, который срабатывает по переднему Фронту сигнала с выхода делителя 28, вь;рабатывается сигнал с периодом 2 Т который свидетельствует о совпадении фез эталонного сигнала и сигнала на вы. ходе генератора 26.Сигналы с выходов входного блока и нониусных блоков поцаются на входы выходного блока, который работает слецующим образом. Перед началом работы измерителя в первый разряд распределителя 14 записывается единица, в остальные разряды записываются нули. Потенциал логической единицы поступает на элемент 12-1. Одновременно с запуском первс го нониусного блока 8-1, триггер 11-1 устанавливается в единичное состояние. Импульс с выхода первого нониусного блока 8-1 через элемент 12=1 И и элемент 13 ИЛИ поступает на выход выходного блока, по заднему фронту этого импульса единица в распределителе 14 пе реписывеется во второй разряд. По заднему фронту импугьсе поступающего с выхода элемента 12=1 И, триггер 11=1 сбрасывается в ноль. В дальнейшем выходной блок 7 работает аналогично.Фор муле и эобретени я1. Измеритель серии временных интервалов, соцержаший эталонный генератор, счетчик, входной блок и два нониусныхблока первые входы которых подключенык первым выходам входного блоке, а вторые входы соединены с выходом эталонного генератора, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения функциоцельных возможностей зе счет обеспечения воэможности измерения сериивременник интервалов, в него дополнительно введены два запоминающих блока, усилитель, блок считывания грубого кода, вычислительный блок, вькодной блок и г -2 ноииусных блока, причем вход уси 7 9358 лителя является входом измерителя, а выход соединен с входами входного блока и блока считывания грубого кода, выход которого соединен с вкодом записи первого запоминающего блока, инФормационные входы которого соединены с выходами счетчика, вход которого подключен к выходу эталонного генератора, первые дополнительные выходы которого подключены к первым входам дополнительных нониусных блоков, о вторые входы которых соединены с выходом эталонного генератора, первые входы выходного блока соединены с соответствующими вьаоцами входного блока, вторые вХоды - с выходами соответствующих но з нониусных блоков, а выход подключен к входу записи второго запоминакдцего блока, информационные входы которого соединены с выходами младших разрядов счетчика, выходы обоих запоминающих блоков о подключены к входам вычислительного блока.2.Измерительпоп, 1, от ли чаю щ и й с я тем, что выходной блок со 69 8цержит М элементов И, Й триггеров, эле мент ИЛИ и распределитель импульсов, причем первые входы триггеров являются первыми входами выходного блока, выходы триггеров соединены с первыми вхоцамисоответствующих элементов И, вторые входы которых являются вторыми входами блока, выход элемента ИЛИ, являющийся выхоцом выходного блока, соединен с синхронизируюшим входом распределителя импульсов, выходы которого подключены к третьим входам соответствующих элементов И, выход каждого элемента И подключен к одному из входов элемента ИЛИ и к второму входу соответствующего триггера.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР М 369542, кл. ( 04 Р 10/04, 1970. 2. Авторское свидетельство СССР М 617769, кл. 6 04 Р 10/04, 1975,3. Патент США М 2665410,кл, 324-187, 1975 (прототип).935869 Бутяга дакто Зак 4/ нлнал ППП фПагенг", г. Уигорол, ул. Проекгная, 4 Составитель Л. Плетнеапесочный Техред И. Гайду 06/48 Тираж 427ИПИ Государственного комитета СССпо делам ивобретений и открытий35, Москва, Ж, Раушская наб.,Корректо о дписно