Измеритель серии временных интервалов Советский патент 1983 года по МПК G04F10/04 

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ СЕРИИ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ

Изобретение относится к измеритель иой и вычиспительной технике и может использоваться для измерения серии временных интервалов между непрерывио следующими импульсами. По осиовному авт. св. Na 93О213 известеи измеритель временных интервалов, содержащий входиой блок, N иок усных преобразователей, два запомииёющих блока, многовходовый элемент ИЛИ, счетчик, эталонный гейератор и вычислительный . Недостатке данного измерителя является низкая точность измерений. Цель изобретения повышение точное ти измерений. Поставлеиная цель достигается тем, что в йониуснрм измерителе, временных интервалов, содержащем N нониусных преобразователей, информационные выходы которых подключены к вычислительному блоку, первый и второй запоминающий блоки, многовходовый элемент ИЛИ, входы которого подключены к управляющим выходам ноииусиых преобразователей, а выход - подключен к входам записи пе{ вого и второго запоминающих блоков, выходы которых подключены к вычислительному блоку, счетчик, шлход которого ПОАключен к информационным входам второго запоминающего блока, эталонный генератор, выход которого подключен к счетному входу счетчика, а также к вторым входам нониусных преобразователей, управляющие выходы которых соединеиы с янформаиионным входом первого запоминающего блока, а первые входы нониусных преобразователей подключены к выходам входного блока, управляющие выходы иониусных преобразователей подключены к соответствующим управляющим входам входного блока, кроме того входной блок содержит усилитель, N триггеров и Ц многовходовых элементов И, причем i -и многовходовый элемент И имеет ( i +1) вход, входы установки нуля каждого из триггеров подключены к выходу соответствующего многовходового элемента И, 10 ВХОДЫ установки единицы каждого тригге ра являются управляющими входами вход ного блока, прямые выходы триггеров со динены с первыми входами соответствую щих многовходовых элементов И, выходы которых являются выходак и входного блока, вторые входы многовходовых элементов И подключены к выходу усилител а входы с третьего по (i +1)-й j-ro - многовходового элемента И () соединень соответственно с инверсными выходами с первого по ( 1-1 )-й триггеров На фиг. 1 приведена функциональная схема измерителя; на фиг. 2 - временная диаграмма работы измерителя, содержащего три %ониусных преобразователя. Измеритель содержит входной блок1,нониусные преобразователе .эталонны генератор3,первый запоминающий блок4, многовходовый элемент 5 ИЛИ,счетчик 6, второй запоминающий блок 7, вычислительный блок 8, многовходовые элементы - 9 N И, усилитель 1О, rpvirгеры - . Измеритель работает следующим о6ра5ом. Импульсы, отмечающие границы измеряемых временных интервалов, поступают во входной блок 1, который по приходу очередного) импульса запускает один из окончивщих предыдущее преобразование (свободных) нониусных преобразователей 2 1, 2 2, . Если имеется несколько свободных нониусных преобразователей, то запускается преобразователь с меньшим номером. По окончании преобразования любым из нониусных преобразователей , 2 2, в момент совпадения фаз эталонной и нониусной частот на его управляющем выходе устанавливается единица, которая записывается в соответствующий разряд первого зашмлинающего блока 4 по сигналу с выхода многовходового элемента 5 ИЛИ, входы которого подключены к управляющим выходам нониусных преобразователей 2 1, 2 2, 2 N. Одновременно во второй запоминающий блок 7 записывается содержимое счетчика 6, счетный вход которого подключен к выходу эталонного генератора 3. Информация о количестве импульсов, выработанных от момента запуска до момента оовпадешга фаз эталонной и нониусной частот, знпоминается в вониусных преобразователях , 2 2, 2 Н, а затем поступает в вычислительный блок 8. Информация вз первого 4 и второго 7 аа4х блоков также поступает в льный блок 8, где гомеряемые интервалы вычисляются в спе. следовательности. яются интервалы Т по .. со интервал между первым импульсом, отмечающим начало первого временного интервала и К1-М импульсом, отмечающим границу между двумя соседними временными интервалами ( и не является номером VIM- пульса во входной последовательности); период эталонной частоты; показание эталонного счетчика 6 в момент окончания первого преобразования первого нош усного преобразования 2 1, считываемое во второй запоминающий блок; показание эталонного счетчика 6 в момент окончания Р-го преобразования j -го нониуоного преобразователя; отношение периодов нониусной и эталонной частот; результат первого преобразования в первсм нониусном преобразователе 2 1, т.е. величина, равная количеству нониусных импульсов, выработанных от момента запуска первого нони- усного преобразователя 2 1 первым входным импульсом до момента совпадения фаз эталонной и нониусной частот; результат -го преобразования -го нониусного преобразователя, т.е. величина, равная количеству нониусных импульсов выработанных от момента 5-го запуска J-го нониусного преобразователя VI -м входным импульссл до момента совпадения фаз эталонной нониусной частот. Значения К- поступают в вычислительный блок 8с управляющих выходов нониусных преобразователей 2 1, 2 2, 2 М . я Т вычисляются при j 1 , затем при 2 для всех 510 i к т.д., для всех значений j от 1 до Н { М - количество нониусных преобраоователей). Величины располагаются в порядке возрастания их значений. Измеряемые временные интервалы Т получаются вычитанием соседних значе- НИИ , расположенных в порядке воз- растания их значений. По приходу на вход измерителя первого входного импульса, отмечающегю начало первого временного интервала запускается первый нониусный преобразователь, по приходу второго входного им- пульса, отмечающего границу между neivвым и вторым интервалами, запускается второй нониусный преобразователь. К моменту прихода третьего входного импульса первый нониусный преобразователь заканчивает первое преобразование и в из- 20 мерителе будут свободны первый и трети нониусные преобразователи, однако по приходу третьего входного импульса запускается первый нониусный преобразователь, так как он имеет меньший номер Четвертым входным импульсом запушен третий нониусный преобразователь, а пятым - второй. Информация о моментах окончания преобразования при совпадении фаз эталонной и нониуснс-й частот нониус ных преобразователей Кр, К, К, Кд К записывается во второй запомьнаю;-щий блок 7. В первый запоминающий блок 4 записывается последовательность 100,010,100,ОО1, 010. Информация, записанная в первый и второй запоминающие блоки ,одпозначно определяет момен ты окончания преобразования и номер окончившего преобразование преобразовав теля. Величины К, К, К, К, Ку, передаются с информационных выходов нониуо )1ых преобразователей в вычислительный блок Sj где вычисляются измеряемые временные интервалы. По формуле (1) вычисляются Т . при j 1, Р 2; при j 2, Е 1; .при j 2,. f 2;. Т,5 при j 3, Интервалы располагаются в порядке возрастания ) Чх 45 М4 Вычисляются т т Тп Та т,, -X 11-МЪ . 15то все многовходовые элементь И с номерами большими i закрыты нулевым сигналом с инверс юго выхода триггера 11 1, который находится в единичном 546 Входной блок 1 работает следутощим образом, В исходном состоянии триггеры , , установлены в единичное оостояние.Если триггер l-i находится в едиш1чном состоянии, то i -и нониусный преобразователь свободен.если триггер ll находится в нулевом состоянии,то -i-fl 11 2, 11 N установлены в единичном состоянии, то i -и нониусный преобразователь свободен, если триггер 11 « находится в нулевом состоянии, то -и нониусный преобразователь занят текущим преобразованием. Если в измерителе свободен } -и нониусный преобразователь состоянии. Таким образом, если в изм&рителе есть несколько свободных нониусных преобразователей, то открыт только тот многовходовый элемент И, который имеет меньщий номер. Если i -и нониуоный преобразователь занят, то соответствующий ему многовходовый элемент И закрз1т нулевым сигналом с прямого выхода соответствующего триггера. Очередной входной импульс, пройдя черезусилитель Ю и через открытый многовходовый элемент И, запускает свободный нониусный преобразователь с меньшим номером и одновременно сбрасывает соответствующий триггер в нулевое соо- тояние. В окончания преобразования при совпадении фаз эталонной и HOHWусной частот какогх -либо из нониусных преобразователей -2 1, 2 2, 2 N, сигналы с управляющего выхода этого преобразователя, соответствующий устанавливается в единичное состоя- ние. Таким образом предлагаемый измер тель обладает высокой точностью изме- рений. Формула изобретения 1.Измеритель серии временных интервалов по авт. св. № 930213, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, управляющие выходы N нониусных преобразователей подключены к соответствующим управляющим входам входного блока. 2.Измеритель по п. 1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что входной блок содержит усилитель, N триггеров и N многсАходовых эпементов И, причем -и . мнрпжхояовый элемент И имеет ( .1+1) установки нуля каждого из триггеров подключены к выходу соответствующего многовдсодового элемента И, входы единицы каждого триггера являются управляющими входами входного блока, прямые выходы триггеров соединены с первыми входами cooTBeTctv вующих мвоговходовых элементов И, выходы которых являются ылходами 548 його блока, BTopbie входы многовходовых элементов И подключены к выходу усилителя, а входы с третьего по ( t +1 )-й t-ro многовходового элемента И () соединены соответственно с инверсными выходами с первого по ( 4-1)-й триггеров. Источники информации, принятые 60 внимание при акспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 930213, кл. G Q4 F 10/04, 1981.