Устройство для измерения временных интервалов Советский патент 1983 года по МПК G04F10/04 

00

о

Изобретение относится к измерител ной технике и- приборостроению и може быть использовано в информационноизмерительной технике, радиофизике и т.д. для измерения временньк инте валов. Известно устройство для измерени временных интервалов, содержащее ге нератор эталонных импульсов, счетчи и элемент И, один вход которого явл 1ется входом устройства, второй подключен к выходу генератора, а выход соединен со счетчиком Cl, Повышение точности измерения в таких устройствах достигается приме нением разнообразных схем электронных нониусов и схем, использующих преобразование масштаба времени, что усложняет схему. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст ;ройство для измерения временных интервалов , содержащее формирователи старт- и стоп-импульса, входы которых объединены и являются входом уст ройства, элемент И, квантующий гене ратор, счетчик и триггер, первым входом подключенный к выходу формирователя старт-импульса, вторым вхо дом к выходу формирователя стоп-импульса, а выходом - к первому входу элемента И, второй вход которого подключен к выходу квантующего гене ратора, а выход - ко входу счетчика 1:2 . Недостатком данного устройства является низкая точность измерения временных интервалов. Це-ль изобретения - повышение точности измерений. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения временных интервалов, содержащее фор мирователи старт- и стоп-импульсов, входы которых объединены и являются входом устройства, элемент И, квантующий генератор, счетчик и триггер 5-вход которого подключен к выходу формирователя старт-импульса, R -вхо к выходу формирователя стоп-импульса, а выход соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу квантующего генератора, введены два дополнительных элемента И, причем первый вход первого дополнительного элемента И подключен к выходу формирователя старт импульса, а первый вход второго дополнительного элемента- И - к выходу формирователя стоп-импульса, вторые входы дополнительных элементов И объединены и подключены, к выходу квантующего генератора, выход второго дополнительного элемента И подключен к суммирующему входу второго разряда счетчика, вычитающий и суммирующий вход первого разряда которого соединены соответственно с выходами первого и второго дополнительных элементов И соответственно. На чертеже представлена функциональная схема предложенного устройства. Устройство содержит формирователь 1 старт-импульса, формирователь 2 стоп-импульса, триггер 3, элементы 4, 5 и 6 И, квантующий генератор 7, реверсивный счетчик 8. Устройство для измерения временных интервалов работает следующим образом. ,В исходном состоянии триггер 3 и реверсивный счетчик 8 находятся в нулевом положении. По переднему и заднему фронту исследуемого временного интервала формирователи 1 и 2 соответственно старт- и стоп-импульсов вырабатывают импульсы длительностью Т0/2, где Tf, - период следовайия импульсов квантующего генератора 7. Из старт- и стоп-импульсов посредством триггера 3 формируются временные ворота , которые за,полняются импульсами квантующего генератора 7. Сформированная пачка импульсов поступает на суммирующий вход второго разряда реверсивного счетчика 8. Ре-зультат измерения .фиксируется в реверсивном счетчике 8 с погрешностью +1. Корректировка (уточнение) результата измерения происходит с помощью элементов 4 И, 6 И и первого (младшего) разряда реверсивного счетчика 8. При этом принцип коррекции поясняется таблицей, в которой: f - интервал времени от переднего фронта измеряемого импульса до первого квантующего импульса, попавшего в измеряемый временной интервал; интервал времени от последнего квантующего импульса, попавшего в измеряемый временной интервал до заднего фронта измеряемого импульса; + - совпадение во времени старт (стоп)-импульса с кван t I I тующим; не совпадение во эремени старт (стоп)-импульса с квантующим; t)- результат измерения; - абсолютная погрешность измерения; N- число импульсов квантующего генератора 7, прошедшие на реверсивный счетчик 8 через элемент5. В таблице рассмотрены все возможные случаи временной расстановки старт-,стоп- и квантующих импульсов и определена абсолютная погрешность измерения. В случае Q старт- и стопимпульсы не совпадают с квантующими импульсами и результат измерения не корректируется. В случае б импульс с элемента 4 И переводит реверсивный счетчик 8 в состояние -1 , в результате чего конечный результат измерения корректируется в сторону

уменьшения на То/2. В случае 4 результат измерения увеличивается на Tg/2f& в случае 2- импульсы с выхода элементов 4 И и 6 И взаимно компен сируются в реверсивном счетчике 8, т.е. абсолютная погрешность измерения в устройстве не превышает. Т /2,

Повышение точности измерения в предложенном устройстве происходит за счет использования информации о

временном взаимоположении стартстоп-/ и квантующих импульсов« причем цель достигается при выборе длительности стдп-импульсов равной половине периода повторения квантующих импульсов. При этом погрешность измерения по сравнению с классйчес;ким методЬм последовательного счета умеиьшается в 2 раза а увеличений аппаратурных затрат незначительно.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ, содержащее формирователи старт- и стоп-импульсов, входы которых объединены и являются входом устройства, элемент И, квантующий генератор, счетчик и триггер, . $-вход которого подключен к выходу формирователя старт-импульса, R-вход - к выходу Формирователя стопимпульса, а выход соединен с первым входом элемента И, втброй вход которого подключен к выходу квантующего генератора, отличаюцеес я тем,, что, с цель1о повышения точности измерений, в него введены два дополнительных элемента И, при-чем первый вход первого дополнительного элемента И подключен к выходу /формирователя старт-импульса, а первый вход второго дополнительного элемента И - к выходу формирователя стоп-импульса, вторые входы дополнительных элементов И объединены и подключены к выходу квантующего генератора, выход второго дополнительного элемента И подключен к суммирующему входу второго разряда счетчика, вычитающий и суммирующий входы; первого разряда которого соединены j соответствённй с выходамипервого и | второго дополнительных элементов И соответственно.