Устройство для измерения одиночных интервалов времени Советский патент 1987 года по МПК G04F10/04 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерению одиночных временных интервалов и может быть использовано в радиотехнике, экспериментальной физике. .

Целью изобретения является повышение надежности за счет упрощения устройства для измерения ддтительности одиночных временных интервалов и по- вьшение точности измерений до вели- чины, обусловленной относительной погрешностью периода следования квантующих импульсов.

На фиг.1 приведена электрическая функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - временные ди- агр.ам№, поясняющие его работу.

Устройство содержит циркулятор 1, содержащий элемент ИЛИ 2 и линию 3 задержки, выход которой подключен к первому входу элемента ИЛИ 2, второй вход элемента ИЛИ 2 является входом циркулятора 15 выход циркулятора подключен к счетному входу 1К-триггера 4 Q-выход которого подключен к первому входу элемента И 5, а Q-выход - к первому входу элемента И 6, вторые входы которых соединены с С-входом триггера 4. Триггер 4 и элементы И5 и 6 представляют собой распредели- тель 7 импульсов, выход элемента 5 соединен с входами элементов И 8-10 выход кварцевого генератора 11 импульсов квантукадей. последовательности связан с другими входами эле- ментов И 8, 12 - 15, выход элемента И 6 соединен с входами элементов И 12 и 13, выходы элементов И 9, 10, 14 и 15 подключены к С-входам счетчиков 16 - 19, выход элемента И 8 подключен к S-входу RS-триггера 20, Q-выход которого соединен с вторыми входами элементов И 9 и 10, первыми входами элементов И 14, 15 и 12. Выход элемента И 12 подключен к S-BXO- ду триггера 21, Q-выход которого подключен к входа; элементов И 9 и 14., а Q-выход - к входу элемента И 13, выход которого соединен с S-входом ES-триггера 22, Q-выход которого под ключен к входам элементов И 10 и 15, выход i-ro разряда счетчика 18 под- .ключен к S-входу RS-триггера 23, Qrвыход которого соединен с входом элемента И 12.

Устройство работает следующим образом.

Циркуляции подвергаются импульсы начала (ИмпЛ) и конца (Имп,1Т) измеряемого интервала Т (фиг,2). Период циркуляции T(j, Т + Ту (Тп - длительность периода циркуляции). Имп,,Т появляется на выходе элемента И 5, а Имп.ТТ - на выходе элемента И 6 .

. В момент времени . i, при совпадении в Элементе И 8 Имп. Т с одним из импульсов квантующей последовательности устанавливается в единичное состояние по Q-выходу триггер 20,. открываются элементы И 9, 10, 14 и 15, счетчики 16 и 17 начинают подсчет чисел N и М периодов циркуляции до моментов времени t и t, (фиг.2), счетчики 18 и 19 - подсчет периодов квантующей последовательности L и К.

В момент t совпадения Имп.11 с импульсом квантующей последовательности через элемент И 12 устанавливается в единичное состояние по Q-выходу триггер 21, закрываются элементы И 9 и 14, в счетчиках 16 и 18 фиксируются числа Ы и L. Момент времени t наступает не ранее истечения интервала времени ДТ, задаваемого в, счетчике 18, за счет включения триггера 23 и поступления с его Q-выхо- да сигнала разрешения на третий вход элемента И 12 после формирования в счетчике 18 кода, соответствующего йТ, Величина дТ определяется соотно- ,шением

гр о я - i ul-(. ,

(1)

погр(гшность определения

Момента совпадения импульса квантирующей последовательности с Имп.1 или , Имп.-ГГ, которая составляет величину около 1 не; номер разряда двоичного счет щка 18, к которому подключается RS-триггер 23, на i определяется из соот

2.лт,)- t,

или

.- S t,

(2)

где

5t. - относительная погрещность периода квантующей последовательности.

Наступление момента t через интервал времени &Т, формируемый в соответствии с выражениями (1) и (2), обеспечивает компенсацию влияния погрешности, связанной с неопределенностью определения момента совпадения импульсов.

В момент времени t при совпадении последующего Имп.I Г с импульсом квантующей последовательности, в счетчиках 17 и 19 фиксируется количество периодов М и К. Возврат устройства в исходное состояние осуществляется сбросом по R-входам триггеров и счетчиков устройства.

Из соотношений, следующих из временной диаграммы, изображенной на

фиг,2, для моментов времени t и

+ NT,j

+. мт,,

Lt, Kt,

TV

Значение Т измеренного одиночного интервала времени не зависит от величины периода циркулятора, относительная погрешность измерения S Ty определяется только относительной погрешностью периода квантующей; последовательности Stj, тавляет величину около

которая сое- 10 - 10

Формула изобретения

Устройство .для измерения одиночных интервалов времени, содержащее циркулятор, вход которого является

JO

}5

20

25

30

ния точности измерений и повьппения надежности за счет упрощения устрой - ства, в него введены первый, второй, третий и четвертый триггеры, седьмой элемент И, второй, третий и четвертый счетчики и распределитель импульсов, причем выход циркулятора подключен к входу распределителя импульсов, первый выход которого подключен к первым входам шестого и седьмого и второму входу третьего элементов И, второй выход распределителя импульсов подключен к вторым входам четвертого и пятого элементов И, выходы которых соединены с Б-входами первого и второго триггеров соответственно, инверсный выход первого триггера подключен к вторым входам второго и седьмого элементов И, выходы которых подключены к С-входам второго и третьего счетчиков соответственно, выход i-ro разряда второго счетчика подключен к S-входу третьего триггера, прямой выход которого соединен с трет ьим входом четвертого элемента И, четвертый вход которого соединен с прямым выходом четвертого триггера, вторыми вхо-; дами шестого и первого элементов И и третьими входами седьмого и второго элементов И, инверсный выход второго триггера соединен с третьими входами первого и шестого элементов И, выход последнего из которых

входом устройства, шесть элементов И,35 соединен с С-входом четвертого счетпервые входы первого, второго, третьего, четвертого и пятого элементов И подключены к выходу генератора квантующих импульсов, выход пер- рого элемента И соединен с С-входом

г ... -

первого счетчика, отличающееся тем, что, с целью повьш1ечика, прямой выход первого триггера соединен с третьим входом пятого элемента И, а выход третьего элемента И подключен к S-входу четвертого триггера, R-входьг всех триггеров и счетчиков подключены к шине начальной установки.

Гх

Та

t

Ж

1..

фие-.2

Редактор Т.Парфенова

Составитель И.Козлов Техред Л.Олийнык

2420/41

Тираж 370 . . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1 Л

и

J.., Ш

Корректор Т.Колб

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения ства и точности измерений. Устройство содержит циркулятор 1, включающий элемент ИЛИ 2 и линию 3 задержки, элементы ИВ, 12- 15 и 10, генератор 11 квантующих импульсов. В устройство введены элемент И 9, распределитель 7 импульсов, включающий . триггер 4 и элементы И 5 и 6, триггеры 20 - 23, счетчики 16 - 19. Это позволяет значению измеренного одиночного интервала времени не зависеть от величины периода циркулято- ра 1. Относительная погрешность измерения будет определяться только относительной погрешностью периода кван- тирующей последовательности, которая составляет величину около 10 - 10 W со |