Цифровой измеритель отношения временных интервалов Советский патент 1983 года по МПК G04F10/04 

Изобретение относится к измерительной технике и Ьредназначейо для иэ14ерения отношения временных интервгшов.

Известен цифровой измеритель отношения временных интервалов, содержаций измеритель временных интервалов, делитель частоты, коммутатор, распределитель импульсов, счет ки, управляемый делитель частоты, счетчик результата, элемент фиксации нуля, блок переключателей сигналов, собирательный элемент и тригт гер знака |l ,

Недостатком известного измерителя является невозможность измерения произвольно следующих временных интервалов.

Наиболее близким техническим решением к изoбpeтe ию является цифровой измеритель отношения временных интервалов, содержащий генератор, выход которого соединен с первыми входами первого и второго ключей и первым входом первого элемента И, второй элемент И, делителиЧастоты, счетчик результата,- причем в торае входы первого и второго ключей являются соответствующими входами цифрового измерителяотношения временных интервалов, их вых:Оды подключены соответственно к входам первого и второго счетчиков импульсов г элемент задержки, пер-, вый и второй управляемые дeлитf;ли частоты, первый счетный триггер и триггер, соединенный прямым выходом с вторым входом первого элемента И, выход которого подключен непосредственно к входу Первого управляемого делителя частоты и через делитель частоты к входу второго управляемого делителя частоты, п-ричем выходы первого счетчика импульсов через . первый управляемый делитель частоты подключены к входам счетчика результата, а выходы второго счетчика импульсов через второй управляекелй делитель частоты подключены к первому входу триггера, второй вход которого через формирователь коротких импульсов подключен к выходу счетного триггера, счетный вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу второго элемента И, первый вход которого через первый элемент задержки соединен с выходом первого ключа и взводом первого элемента НЕ, выход которого подключен к второму входу второго элемента И, . а второй вход, элемента ИЛИ соединен с выходом третьего элемента И, первый вход которого через второй элеиент задержки подключен к выходу второго ключа и входу второго элемента НЕ, выход которого Соединен

с вторым входом третьего элемента И 2 .

Недостаток известного измерителя обусловлен невозможностью измерения отношения длительности временных интервалов, у которых задни.е фронты импульсов совпадают или находятся близко друг от друга.

Цель изобретения - повышение надежности работы измерителя.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой измеритель отношения временных интервалов, содержащий генератор, выход которого соеданен с первы1«и входами первого и второго ключей и первым входом nep-i вого элемента И, второйэлемент И, , .делитель частоты, счетчик результата, причем выходал первого и второго ключей подключены соответственно , к входам первого и второго счетчиков импульсов, элемент задержки, первый и второй управляемые делители частоты, первый счетный триггер и триггер, соединенный прямым выходом с вторым входом первого элемента И, выход которого.подключен . непосредственно к входу первого управляемого делителя частоты и через делитель частрты к входу второго управляемого делителя частоты, причемвыходы первого счетчика импульсов через первый .управляемый делитель частоты подключены к входа1м счетчика результата, а выходы второго счетчика импульсов через второй управляемый делитель часто;ты подключены к первому входу триг гера, дополнительно введен второй счетный триггер, вход которого соединен с вторым входом второго ключа, а выход соединен с -первым входом второго элемента И, подключенного вторым входом к выходу, первого счетного триггера, вход которого подключен к второму входу первого ключа, причем третий вход второго элемента И соединен с выходом генератора, а выход - непосредственно с вторым входом триггера И через элемент за-, держки с входами установки, в нулевое состояние первого и второго счетных триггеров.

На чертеже представлена структурная схема цифрового измерителя отношения временных интервалов.

Цифровой измеритель отношения временных интервалов, содержит генератор 1, выход которого соединен с первыми входами ключей 2 и 3 и

60 первым входом элемента И 4, второй элемент И 5, делитель 6 частоты, счетчик 7 результата, причем вторые йходы ключей 2 и 3 являются входами 8 и 9 измерителя, а их выходы подключены соответственно к входам счетчиков 10 и 11 импульсов, эле- . мент 12 задержки, управляемые дёлители 13 .и 14 частоты, счетный триггер 15 и триггер 16, соединенвый выходом с Б1торым входом элемента И 4 г выход которого подключе к входам управляемого делителя 13 частоты и делителя 6 частогш, выхсщ которого соединен с входом управляемого делителя 14, причем выходы счетчика 1-0 импульсов подключены к входам управляемого делителя 13, выход которого соединен с входом счетчика 7 результата, а выходы счетчика 11 импульсов соединены с входами управляемого делителя 14 частоты, выход.которого подключен к первому входу триггера 16, а также счетный триггер 17, вкод кот рого соединен с Вторым входом ключа 3, а выход подключен к первому входу элемента И 5, подключенно1 о вторым входрм к выходу счетного триггера 15, вход которого соеданё с вторым входрм ключа 2, причем третий вход элемента И 5 соединен с выходом генератора i, а выход г вторым входом триггера 16 и входсМ элемента 12 задержки, выход которого подключен к входам установки в нулевбе состояние счетных триггеров 15 и -17. Цифровой измеритель отношения временных интервалов.работает следукидим образом.. В исходном состоянии все тригге ры и счетчики устройства устанав иваются в исходное нулевое состоя ние. ..-,. На время существования контролируемых временных интервалов, пос пающих в виде длительностей импуль сов на входы 8 и 9 измерителя, открываются соответственно ключи 2 и и через них импульсы с выхода гене ратора 1 поступают соответственно на счетчики 10 и 11, в которых записываются коды, соответствующие длительности этих .временных интервалов. Одновременно импульсы с вхо 8 н 9 поступают на счетные входы соответственно счетных триггеров 1 и 17, каждый из которых переходит в единичное состояние по заднему фронту соответствующего временного интервала. После Окончания входног импульса ключи 2 и 3 закрываются, а на первом и втором входах элемента И 5 устанавливаются единичные у)овни с прямых выходов счетных триггеров 15 и 17. В результат этого элемент И 5 оказывается открытым для прохождения импульсов с выхода генератора 1. Первый импульс : выхода генератора 1, пройдя через элемент И 5, устанавливает в единичное состояни триггер 16, открывая элемент И 4, и через элемейт 12 Задержки устанавливает счетные тригге|%1 15 и 17 в исходное состояние, закрывая тем самым элемент И 5 для-прохождения импульсов с выхода геи атора I. : Икшульсы с выхода генератора /1 через откЕЯлтый элемент и 4 поступшот на вход управляемого делителя 13 частоты, в .котором импульсы входной частоты делятся на коэффициент, равный числу импульсов, сосчитан ных счетчиком 10.. Кроме того, импульсы с выхода элемента И 4 через делитель 6 частоты с коэффициентом деления ю (где k - целое число) поступают на вход (правля емого делителя 14 частоты, коэффициент деления которого определяется числом импульсов, сосчитанных счетчиком 11. При этом период следования импульсов генератора 1 То 1/io , где io - частота следования импульсов генератора 1, а временной интервал на входе 8 определяется как TI М. TL . где К, - число,импульсов, сосчитан- t Hfcix счетчиком 10 за временной интервал Т . . . Следовательно, частота импульсов на выходе управляемого делителя 13 с io Vjo 1 . Т5F 4 i . Соответственно, частота импульсов на выходе управляемого делителя 14 определяется как F, -.-NV .1 Первым выходным, импульсом управл.яемого делителя 14 триггер 16 возвращается в исходное состояние, i при котором запирается элемент И 4, прекращая доступ импульсов на вход i делителей 6 и 13; Это происходит через время, равное 1о. Tjг после момента установки триггера 16 в единичное состояние. I - Число импульсоэ, сосчитанное счетчиком результата 7 Ij, Р. 10 дг, пропорционально отношению длительностей временных интервалов, поступивших на входаа 8 и 9 измерителя. . Это выражение показывает, что результатом.измерения является число, пропорциональное отношению двух временных интервалов, причем с уве.личением значения k появляется возможность оценивать доли числа, определякнцего отнесение временных интервалов. Таким образом, предлагаемый измеритель по сравнению с известными

характеризуется повииенмой надеж,ностью работы в результате исключения потери кнфбрмацин при

совпадении задних фроитов измеряекых времеиных интерваJ40B,

ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ОТНОШЕНИЯ ВРЕКЕ){НЫХ ИНТЕРВАЛОВ, содержсщий генерат р, выход которого сое динем с первыми входами первого и второго ключей и первьм входом первого элемента И, второй элемент И, , делитель частоты, счётчик:результата, причем выходы первого и второго ключей подключены соответственно к входам первого и второго счетчиков импульсов, элемент задержки, первый и второй управляемые делители, частоты, первый счетный триггер и триггер, прямой выход которого.сое динен с вторым входом первого эле J мента И, выход которого подклю ен непосредственно к входу первого управляемого, делителя частоты и череэ делитель /частоты к входу второго управляемого делителя частоты, причем выходы первого счетчика импульсов через первый управляемый делитель частоты подключены к входам счетчика результата, а выходы второго счетчика импульсов через второй управляемый делитель частоты подключены к первому входу .триггера, . отличающий с я тем, что, с целью повышения надежности работы, в него дополнительно введен второй счетный триггер, вход которого сое,динен с вторым входом второго ключа, а выход соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которогч подключен к выходу пер(П вого счетного триггера, вход которого подключен к второму входу первого с ключа, причем третий вход второго элемента И соединен с выходом генератора а выход - непосредственно с вторым входом триггера и через элемент Задержки с входами установки в нулевое соединение первого и второго счетных триггеров.. . ю х