Устройство для измерения интервалов времени Советский патент 1986 года по МПК G04F10/04 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в цифровых измерительных приборам и системах контроля. Целью изобретения является повышение точности измерения непериодических временных интервалов путем ликвидации погрешности дискретности как в начале измеряемого интервалаj так и в его конце, а также путем уменьшения погрешности от конечных длительностей совпадающих импульсов На чертеже изображена структурная схема устройства для измерения интервалов времени. Устройство содержит генератор 1 образцовой частоты, ключ 2, основной счетчик 3, блок 4 цифрового отсчета, шину 5 запуска, пшну 6 останова, первый 7 и второй 8 триггеры, первый нониусный генератор 9, первый дополнительный счетчик 10, формирователь 11 коротких импульсов, блоки 12 и 13 совпадения, каждай из осоторых содержит два D-триггера 14 и 15, второй нониусный генератор 16 второй дополнительный счетчик 17 и третий триггер 18. Выход генератора 1 подключен к входу формирователя 11 и первому входу ключа 2, выход которого соединен со суетньм входом основного счет чика 3, Выход формирователя 11 подключен к вторым и третьим входам блоков 12 и 13 совпадения, выход три гера 13 соединен с С-входом триггера. 14, входы D и R которого объединены с С-входом триггера 15 и являются первым входом блоков 12 и 15 совпадения, а инверсные выходы триг геров 14 являются выходами блоков 1 и 13 совладений. Мина 5 подключена к первым входам триггеров 7 и 18, а шина 6 соединена с вторым входом триггера 7 и с первым входом тригге ра 8. Выход триггера 7 подключен к управляющему входу ключа 2, а выходы триггеров 8 и 18 соединены, соответ ственно, с входами первого 9 и второго 16 нониусных генераторов, выхо ды которых подключены, соответствен но, к входам первого 10 и второго 1 дополнительных счетчиков и, кроме того, к первым входам соответствующ блоков 12 и 13 совпадения, вьпсоды которых соединены, соответственно, с вторыми входами триггеров 8 и 18. Выходы счетчиков 3, 10 и 17 подключены для цифрового отсчета к соответствующим входам блока А цифрового отсчета. Динамика работы устройства состоит в том, что между импульсами Пуск и -Стоп, действующими на шинах, подсчитывают стабильные импульсы частоты д от генератора 1 через ключ 2, управляемый триггером 7, а подсчет импульсов ведут счетчиком 3. Погрешность дискретности в начале измеряемого интервала устраняют так, что от импульса Пуск на шине 5 срабатывает триггер 15, который запускает нониусный генератор 16, импульсы которого подсчитывает счетчик 17. Формирователь 11 коротких импульсов от основного генератора 1 выдает короткие импульсы на второй и третий входы блоков 12 и 13 совпадения так, что в момент совпадения , фронта импульса Иониусной частоты f от нониусного генератора 16 будет выделен полный одиночный импульс длительностью tg , равной длительности импульса нониусного генератора 16 на выходе блока 13 совпадения. Этот импульс длительностью „ , воздействуя на TiHirrep 18, вызывает его срабатьгаание, что, соответственно, вызывает останов подсчета импульсов от нониусного генератора 16 счетчиком 17. Число импульсов, зафиксирован|ное в дополнительном счетчике 17, характеризует погрешность дискретности в начале измеряемого интервала. Для правильной работы такого нониуса необходимо, чтобы частота импульсов, вырабатываемых нониусным генератором 16, была бы несколько меньше, чем частота имг«ульсов основного генератора 1, т.е. f f. Поскольку триггеры блоков 12 и 13 совпадения, т.е. триггеры 15 и 14, срабатывают только от фронта, то погрешность от совпадения фронта импульса нониусного генератора 16 с импульсом длительностью t от основного генератора 1, не превьш1ает длительности импульсаьГду основной частоты, т.е. не зависит от длительности импульcat нониусного генератора 16. Погрешность дискретности в конце измеряемого интервала устраняют так, что от импульса Стоп на шине 6 срабатьшает, кроме триггера 7, триггер 8, который запускает нониусный генератор 9, импульсы которого подсчитывает счетчик 10. Формирователь 11 коротких импульсов от основ ного генератора 1 выдает короткие импульсы на второй и третий входы соответствующего блока 12 совпадения, так, что, в момент совпадения фронта импульса нониусной частоты нониусного генератора 9 будет выделен полный одиночный импульс длительк(остью f , равной длительности импульса ШЗниусного генератора 9 на выходе блока 12 совпадения. Этот импульс длительностью Т, , воз действуя на триггер 8, вызывает его срабатывание, что соответственно, вызывает останов подсчета импульсов от нониусного генератора 9 счетчиком 10. Число импульсов, зафиксированное в дополнительном счетчике 10 характеризует погрешность дискретности в конце измеряемого интервала Для правильной работы такого нониуса необходимо, чтобы частота импульсов вырабатываемьк нониусным. генератором 9, была бы несколько больше, чемчас тота импульсов основного генератора 1, т.е. „, f . Поскольку используемый блок 12 совпадения аналогичен рассмотренному, в котором триггер.1 15 и 14 срабатывают только от фронта,то погрешность от совпадения фронта импульса нониусного генератора 9 с импульсом длительностью оч от основного генера тора. 1 не превьшает длительности импульса toy основной частоты, т.е. не зависитот длительности импульса t нониусного генератора 9. HI Формула изобретения 1. Устройство для измерения интервалов времени, содержащее генератор образцовой частоты, выход которого подключен к первому входу ключа, выход которого соединен со счетным входом основного счетчика, блок совпадения, шины запуска и останова, первый и второй триггеры, нониусный генератор и дополнительный счетчик, шина запуска соединена с первым входом первого триггера, второй вход которого подключен к шине останова и первому входу второго триггера, второй вход которого соединен с выходом блока совпадения, первый вход которого подключен к входу дополнительного счетчика и выходу нониусного генератора, вход которого соединен с выходом второго триггера, выход первого триггера соединен с вторым входом ключа, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введен третий триггер, второй нониусный генератор, второй дополнительный счетчик, второй блок совпадения, формирователь коротких импульсов к блок цифрового отсчета, причем шина запуска соединена с первым входом третьего триггера, выход которого подключен к входу второго нониусного генератора, вьгход последнего соединен с входом дополнительного счетчика и первым входом второго блока совпадения, второй и третий входы которого, объединены и подключены к выходу формирователя коротких импульсов и объединенным второму и третьему входам первого блока совпадений, выход второго блока совпадения соединен с вторым входом третьего триггера, выход генератора образцовой частоты подключен к входу формирователя коротких импульсов, а выходы основного и первого и второго дополнительных счетчиков подключены соответственно к первому, второму и третьему входам блока цифрового отсчета. 2. Устройство поп, 1, отличающееся тем, что первый и второй блоки совпадения содержат по два D-триггера задержки, причем D и R-входы первого триггера объединены и являются вторыми и третьими входами блока, первым входом которого является С-вход первого D-триггера, подключенный также к объединенным D- и Я входм второго D-триггера, Свход которого соединен с прямым выходом первого D-триггера, а инверсный выход является выходом блока совпадения.

Изобретение относится к импульсной технике. Может быть использовано в цифровых измерительных приборах и системах контроля. Целью изобретения является повышение точности измерения непериодических временных интервалов. В устройство, содержащее генератор 1 образцовой частоты, ключ 2, основной счетчик 3, шину 5 запуска, шину 6останова, триггеры 7, 8, нониусный генератор 9, дополнительный счетчик 10, блок 12 совпадения, дополнительно введены блок 4 цифрового отсчета, формирователь 11 коротких импульсов, нониусный генератор 16, дополнительный счетчик 17, триггер 18, блок. 13 совпадения. Ликвидированы погрешности дискретности как в начале измеряемого интервала, так и в его конце, а также снижены погрешности от конечных длительностей совпадакицих импульсов. В описании изобретения приведен второй вариант устройства, где блоки 12, 13 совпаW дения содержат по два D-триггера 14, 15. 1 з.п. ф-лы,. 1 ил. кэ со О5 IC