Устройство для измерения середины временных интервалов Советский патент 1984 года по МПК G04F10/04 

00

со сд

сд

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиолокации и астронавигации при определении координат объектов, а также в фазовых измерительных системах, в частности в преобразователях перемещение (угол) - фаза - код.

Известно устройство для измерения центра прямоугольных импульсов, содержащее формирователь, генератор, выход которого соединен через первый триггер с первым входом элемента 2И-ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом генератора, третий вход элемента 2И-ИЛИ соединен с входом второго триггера, выход элемента 2И-ИЛИ соединен с входом счетчика, а выход формирователя соединен с первым входом второго триггера 1.

Известное устройство формирует выходной сигнал, отстоящий от середины входного сигнала на некоторый постоянный интервал времени То, не зависящий от длительности входного сигнала. Устройство может функционировать нормально, например, при последовательности входных импульсов типа «меандр с длительностью С определяемой соотнощением:

4 €4ьлдко

где ITMaKc-максимально возможная длительность входного сигнала, определяемая постоянным числом состояний счетчика.

В известном устройстве время измерения Ти велико и определяется только длительностью входного сигнала €;

Т . + f гу . Ф 1и-2-lo-f-g-В устройстве невозможно оперативно изменять время появления выходного сигнала при постоянной длительности входного сигнала.

Таким образом, недостатками данного устройства являются узкий диапазон измеряемых временных интервалов, больщое время измерения и невозможность оперативного измерения фазы выходного сигнала.

Цель изобретения -- уменьщение времени измерения и расщирение диапазона измеряемых временных интервалов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения середины временных интервалов, содержащее генератор счётных импульсов, два триггера, элемент 2И-ИЛИ, счетчик импульсов и формирователь импульсов, выход которого соединен с выходной щиной устройства и R-BXOдом первого триггера, выход которого подключен к первому входу элемента 2И-ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом генератора счетных импульсов и входом второго триггера, третий вход элемента 2И- ИЛИ подключен к входной шине устройства, четвертый вход соединен с выходом второго триггера, а выход подключен к счетном у входу счетчика импульсов, введены блок сравнения и элемент НЕ, вход которо го соединен с третьим входом элемента 2И- ИЛИ и S-входом первого триггера, а выход соединен с пятым входом элемента 2И- ИЛИ, первая группа входов блока сравнения соединена с установочными шинами устройства, выходы разрядов счетчика подключены к второй группе входов блока сравнения, выход которого через формирователь импульсов подключен к входу установки нуля счетчика импульсов.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для измерения середины временных интервалов.

Устройство содержит генератор I счетных импульсов, вырабатывающий прямоугольные импульсы, триггеры 2 и 3, элемент 2И-ИЛИ 4, счетчик 5 импульсов блок 6 сравнения кодов, формирователь 7 им0 пульсов, например одновибратор, элемент НЕ 8, причем выход генератора 1 подключен через последовательно соединенные триггер 2, элемент 4, счетчик 5, блок 6 к входу формирователя 7, выход которого соединен с входом установки нуля счетчика 5, а через

триггер 3 с входом элемента 4.

Принцип работы устройства заключается в следующем.

В исходном состоянии триггер 3 вырабатывает запрещающий потенциал на первом входе элемента 4, а счетчик 5 обнулен. Входной измеряемый временной интервал 1 поступает на третий вход элемента 4, где квантуется по времени частотой f, получав мой путем деления на двд частоты генератора 1. Число импульсов квантования подсчитывается счетчиком 5. Одновременно с приходом входного сигнала триггер 3 устанавливается в единичное состояние. По окончании измеряемого временного интервала С элемент 8 разрещает поступление импульсов частотой 2f с генератора 1 через элемент 4 на вход счетчика 5. При совпадении кода счетчика 5 с задаваемым кодом N в блоке 6 формирователь 7 вырабатывает импульс определенной длительности, которым триггер 3 и счетчик 5 возвращаются в исходное состояние. Число состояний М счетчика 5 выбирают, исходя из максимально возможной длительности входного временного интервала |«ксво всех диапазонах измерений, т. е. в суммарном диапазоне измерений при квантовании его частотой f, и определяют из следующего выражения:

,

где 4- -период следования импульсов

частотой f.

Таким образом, выходной сигнал задер5 жан относительно середины входного сигнала на некоторый постоянный интервал времени Те, определяемый кодом N и не зависящий от длительности входного сигнала.

Для данного кода Nj в данном диапазоне измеряемых интервалов времени за время работы устройства на вход счетчика 5 поступает последовательность импульсов, число которых постоянно и определяется кодом NI , а длительность интервала времени Tui , в течение которого ведется измерение, изменяется в зависимости от длительности измеряемого временного интервала и определяется выражением:

+ |где- .

макс t -максимально возможная длительность входного сигнала для данного диапазона, т. е. для данного кода Nf.

Код N устанавливают таким, чтобы время измерения Ти было оптимальным. При постоянной длительности С входного сигнала и оптимально выбранном коде N«iir время измерения равно длительности входного сигнала:

Тн-С; NanT -fПри изменении длительностей измеряемых временных интервалов, т. е. при изменении диапазона измерения, необходимо корректировать код N. При этом суммарный диапазон измеряемых временных интервалов значительно расширяется. Путем изменения кода N при постоянной длительности и частоте входного сигнала существует также возможность оперативно изменять в определенных пределах фазу (время появления) выходного сигнала, что необходимо, например, в преобразователях перемещение (угол) - фаза - код.

Данное устройство может функционировать нормально, например, при последовательности входных импульсов типа «меандр с длительностью V , определяемой соотнощением

макс, 1

Для приведения устройства в исходное состояние, например, после подачи на него питания достаточно на вход устройства подать импульс.

Таким образом, изобретение позволит по сравнению с известным устройством значительно расщирить суммарный диапазон измеряемых временных интервалов, уменьщить время измерения в данном диапазоне, а также изменять в определенных пределах фазу выходного сигнала.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СЕРЕДИНЫ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ, содержащее генератор счетных импульсов, два триггера, элемент 2И-ИЛИ, счетчик импульсов и формирователь импульсов, выход которого соединен с выходной шиной устройства и R-входом первого триггера, которого подключен к первому входу элемента 2И-ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом генератора счетных импульсов и входом второго триггера, третий вход элемента 2И-ИЛИ подключен к входной шине устройства, четвертый вход соединен с выходом второго триггера, а выход подключен к счетному входу счетчика импульсов, отличающееся тем, что, с целью уменьшения времени измерения и расширения диапазона измеряемых временных интервалов, в него введены блок сравнения и элемент НЕ, вход которого соединен с третьим входом элемента 2И-ИЛИ и S-входом первого триггера, а выход соединен с пятым входом элемента 2И-ИЛИ, первая группа входов блока сравнения соединена с установочными шинами устройства, выходы разрядов счетчика подключены к второй группе входов блока сравнения, выход которого через формирователь импульV сов подключен к входу установки нуля счетчика импульсов.