РециркYляционный измеритель длительности импYльсов Советский патент 1986 года по МПК G04F10/04 

Изобретение относится к измери- тельтюй технике и может быть исполь- зопаио прт измерении длительности временных интервалов.

Целью изобретения является повышение: точности.

На фигуре 1 приведена структурная схема рециркуляционного измерителя длительности импульсов , на фиг. 2 временная диaгpa мa его работы.

Измеритель содержит управляемый .элемент задержки -1, элементы 2,3,4 и 5 задержки, элемент ИЛИ б, элементы И 7, 8 н 9, RS-триггер 10, генератор 11 импульсоп калибровки, измерительный счетчик 12, счетчик 13 ps циркуляции калибровочного 1Г -пг/Л1;са, калибровочньи регистр l-l, цнфроана- логовый преобразователь 15, лзмсрл- тельньпЧ регистр 16, входную шипу 7

, Работа измерителя заключается в подстройке временных параметров управляемого зпек&тя 1 задержки по результатам калибровки перед каж дьм измере ием временного 11нтервал а

Измеритель работает следу ощ№1 образом,

В исходном состоянии после ИШШ)

чения измерителя состояния триггера 10, счетчиков 12 и 13, а так же регистров 14 и 16 могут быть произвольными.

1змерительный мпульс длительностью 1 ц (фиг. 2а) о входной иш иы 17 поступает на вход гекергто- ра 11 импульсов калибровки и элемент 2 задержки. Генератор 11 импульсов калибровки по лерйднсму фронту входного импульса формирует импульс калибровки дпителыюстьш 1 (фиг. 26).

Импульс калибровки поступает на R-вход RS-триггера 10, устаиаилл- вая его в положение, при котором на его инверсном выходе устаиаплива ется единичньй урове|1ь напряжения, .отпирающш элемент И 9, а на прямом выходе -- нулевой, запираюиц й элемент И 8; па вход установки счетчиков 12 и 13, устанавливая его в нулевое состояние; на установочные входы калибровочного регистра-14, устанавливал в регистре начальный код; на пход элемента задержки 4; на третий вход элемента ШИ 6.

С выхода калибровочного регистра 14 начальный код подается на вх

5

5

0

(О

5

50

55

апфроаиалогового преобразователя 15, где преобразуется и уровень управляющего напряжения, который поступает на управляющий вход управляемого элемента 1 задержки.

Начальный код соответствует числу циркуляции калибровочного импульса Ny при номинальном значении задержки в управляемом элементе 1 задержки.

Импульс калибровки через третий вход элемента ИЛИ 6 поступает в редир- кулятор и циркулирует по контуру: эле- Мерт 3 задержки, управляемый элемент 1 задержки, элемент И 7,.второй вход элемента I-UIH 6. Калибровочный 1 млул1;С уменьшается по длительности . за каждый цикл на величину A I в результате itGiionHoro совпадения 1гмпуль- соп па первом м втором, входах элемен- .,та И 7.

Для исключения положения начала п конца циркулирующих в кольце рецир- кулятора импульсов время задерлски в зленеите 3 задержки должно превы- и ать максимальную длительность ка- лнброиочного ц измерительного {мпульСОБ , .

Кроме того, благодаря наличию задержки импульсов в элементе 3 задержки к моменту начала первого u,fi«ia циркуляции цнфроакалэговым преобразователь успевает преобразо- нать начальный код н уровень управ- ля. напряжения и установить со- отпетсти :о1цутп задержку в -управляемом элементе 1 задержки. , ,

Число цирку;гяций калибровочного импульса Njf, ц рециркуляторе определяется задержкой в управляемом зле- менте 1 задержки и равно

t

Л

С выхода рециркулятора (выход эле- ме.нта И 7) импульсы циркуляции поступают на вторые нходы элекентов И 8 и 9.

Поскольку в цикле калибровки триггер 10 находится в состоянии, когда на его инверсном выходе (фиг, 2 г) присутствует уровень 1, то элемент И 9 оказывается открытым для прохождения импульсов калибровочных циркуляции на вход счетчика 13, КОТОРЫЙ осушествляет их подсчет.

Nk .

После окончания калибровочных циркуляциГг показания счетчика 13 в виде параллельного кода переписыиаются в регистр задержанньгм

в элементе 4 задержки калибровочным

импульсом.

Время -задержки в элементе А задержки выбирается таким, чтобы иере- запись производилась после окончания циркуляции калибровочного импульса, т.е.

ti ,

где ц - время задержки в элементе А задержки.

Параллельный Код, записанный в регистр 14, преобразуется цифроаналого- вым преобразователем 15 в управляющее элементом 1 задержки напряжение.

Число циркуляции калибровочного импульса NV отличается от номинального значения NJ; в случае, если укорочение длительности циркулирующего импульса за один цикл л1 отличается от номинального значения Д1 на величину St , ( к,

Sf .L di -Л1 ui r j. j .

Характеристика аналого-цифрового преобразователя выбирается исходя из необходимости изменения в еличины задержки в управляющем элементе 1 задержки с компенсации величины &t .

Процесс калибровки заканчивается установлением задержки в управляемом элементе 1 задерж1си в соответствии со значением управляющего напряжения,

Измеряемьй импульс, задержанный на время калибровки элементом 2 задержки (фиг. 2в), поступает на первый вход элемента Ш1И 6 рециркулято- ра и на S-вход триггера 10, переводя его в единичное состояние.

Циркуляция измеряемого импульса в рециркуляторе происходит аналогично циркуляциям калибровочного импульса. При известном времени запаздывания дТ а элементе 1 задержки оценка длительности измеряемого - импульса определяется числом его. циркуляции N из зависимости .

С выхода элемента И 7 импульсы измерительных циркуляции поступают на.вторые входы элементов И -8 и 9. Так как в цикле, измерения на прямом выходе триггера 10, подключенном к первому входу элемента И 8, присутствует единичный уровень напряжения (фиг. 2д), то он оказывается открытым для .прохождения импульсов циркуляции на счетный вход измерительного счетчика 12, а элемент И 9

ПЯ531

npir этом ока зыпается запертым нулевым уровнем сигнала с инверсного вы- кода триггера 10 (фиг. 2г).

Счетчик 12 подсчитывает число 5 .измерительных циркуляции. Результаты счета из счетчика 12 переписываются в регистр 16 импульсом калибровки, задержанным до момента окончания измерительных циркуляции элементом 5

10 задержки.

По окончании процесса измерения в регистре 16 оказывается записанным код, определяющий длительность измеряемого импулт.са,

15 Измеритель длительности импульсов позволяет измерять длительность как одиночных импульсов, так и последовательности импульсов, при этом процесс калибровки и автоматической

0 подстройки управляемого элемента задержки производится перед каждым измерением.

Применение изобретения позволяет повысить точность измерения.

5.Формула изобретения

Рециркуляционный измеритель дли- тельности импульсов, содержащий эле- 0 мент ПЛИ, выход которого через первый элемент задержки подключен к первому входу первого элемента И, второй вход крторого через второй элемент задержки соединен с выходом , первого элемента задержки, выход первого элемента И соединен с первым .

входом элемента 11Ш1, отличаю- щ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введены третий, чет- , вертый и пятый элементы задержки, генератор импульсов калибровки, RS-триггер, второй и третий элементы И, измерительный счетчик и счетчик рециркуляции калибровочного импульса, калибровочный и измеритель- . Hbtfi регистры и- цифроаналоговый преобразователь, причем второй вход элемента 1ШИ соединен сR -входом . RS-триггера, входами установки

в О измерительного счетчика и счет- чика рециркуляции калибровочного импульса, выходом генератора импульсов калибровки, входами установки начального кода капибровоч5 наго регистра, а также через третий элемент задержки - с входом ввода информации калибровочного регистра ..и с входом четвертого элемента за0

держки, выход которого соединен с входом ввода нпформацин измерительного регистра, вход генератора импульсов калибровки соеднис с вхоной шиной и входом пятого элемента задержки, выход которого подключен к TpeTbfiffy входу элемента 1ШИ и 5-вкоду { S-триггера, 1ФЯМ.ОЙ а нн- иерсныЛ выходы которого подключены к первьп- входам соотйетстпенно второго и третьего элементов И, вы- ход последнего из которых соединен со счет1шм входом счетчика рещ1рку ляцяй капнбровочного ттульса, im

формационные выходы которого соединены с информационными входами калиб- рочного регистра, выходы информации которого подключены к входам цифро- аналогового преобразователя, выход которого подключен к управляющему входу второго элемента задержки, а выход второго элемента И соединен со счетчньш входом измерительного счетчика, информационные выходы которого подключены к информационным входам измерительного регистра, вьпсод первого элементам соединен с вторым входами второго II третьего элементов И. .

.акддас « .«« мльл чг. ыелямгр

..JL..™-. . ... J

ф

-ав

Изобретение относится к измерительной технике и быть ис- тюльзон ано при измерении длительности временных интервалов. Цель изобретения - повышение точности измерений. Устройство содержит управляемьй элемент 1 задержки, элементы 2, 3, 4 и 5 задержки, ло- гичестсий элемент (ЛЭ) ИЛИ 6, ЛЭИ7, 8 и 9,Я5-триггер 10, генератор It импульсов калибровки, измерительный счетчик 12, счетчик 13 рециркуляции калибровочного импульса, цифроаналоговый преобразователь 15, измерительный регистр 16 н входную шину 17. В процессе работы измерителя производится автоматическая подстройка временных параметров управляемого элемента 1 задержки по результатам калибровки перед каждым измерением временного интервала. Работа поясняется в описании изобретения временными диаграммами. 2 ил. ( С N9 О 00 СП со

Фиг.2

Составитель Ю.Шишкин Редактор Л.Вессловская Техред Т.Дубк нчак Корректор. О.Луговая

Заказ 286/57 . Тирал 400 Подписное BHHliroi Государственного комитета СССР

по делам изобре. и открыт н г . 113035, Москва, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ШШ Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4