Цифровой усредняющий измеритель временных интервалов Советский патент 1988 года по МПК G04F10/04 

4

О 00

NU

00

Изобретение может быть использовано в системах автоматического измерения длительности временных интервалов между импульсами, поступающими по двум входным шинам, и содержит триггеры 1, 2, элементы И 3-5, блок 6 усреднения, реверсивный счетчик 8, генератор 9 эталонных импульсов, дешифратор 10, входные шины «Старт и «Стоп, одновибратор 7. Устройство имеет повышенную достоверность измерения. 2 ил.

Старт Стоп

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического измерения длительности временных интервалов между импульсами, поступающими по двум входным шинам.

Цель изобретения - повышение достоверности измерения и упрощение измерителя.

На фиг. 1 представлена блок-схема цифрового усредняющего измерителя временных интервалов; на фиг. 2 - временная диаграмма входных сигналов.

Измеритель содержит триггеры 1 и 2, эле- Iменты И 3-5, блок 6 усреднения, одно- |вибратор 7, реверсивный счетчик 8, генера- |тор 9 эталонных импульсов и дешифратор 10. I Входные шины измерителя «Старт и 1«Стоп подключены к первым входам соответственно первого и второго триггеров 1 и 2, выходы которых соединены с входами дешифратора 10, первый, второй и третий выходы которого подключены к первым входам соответственно первого, третьего и второго элементов И 3-5, вторые входы которых соединены с выходом генератора 9 эталонных импульсов, третьи входы первого и второго элементов И 3 и 4 подключены к выходу блока усреднения, а выходы соединены соответственно с входами суммирования и вычитания реверсивного счетчика 8, выходы которого являются информационными выходами измерителя, вход одновибратора 7 подключен к выходу элемента И 5, а выход соединен с входом блока 6 усреднения и вторыми входами первого и второго триггеров 1 и 2.

Измеритель работает следующим образом.

В исходном состоянии триггеры 1 и 2, блок 6 усреднения и счетчик импульсов установлены в нулевое состояние. При этом все элементы И 3-5 заперты уровнем логического нуля с выходов дешифратора 10.

Блок 6 усреднения формирует на своем выходе уровень логической единицы от исходного состояния до момента поступления на его вход п-го усредняемого интервала, т. е. пока не будет закончена обработка всех интервалов.

Пусть длительность первого из усредняемых интервалов времени равна TI и положительна т. е. первый импульс на вход измерителя поступает на шину «Старт. Этот импульс переключает триггер 1 в единичное состояние, при котором на первом выходе дешифратора 10 формируется уровень логической единицы. При этом элемент И 3 отпирается и импульсы эталонной частоты с выхода генератора 9 начинают поступать на суммирующий вход счетчика 8.

При положительном значении временного интервала импульс, фиксирующий момент его окончания, поступает на шину

5

«Стоп, устанавливая в единичное состояние триггер 2. При этом на втором выходе дешифратора 10 формируется уровень логической единицы, отпирающий элемент И 5, а на втором выходе - уровень логического нуля, запирающий элемент И 3. Очередной импульс с выхода генератора 9 через отпертый элемент И 5 запускает одновибратор 7, выходной импульс которого устанавливает триггеры 1 и 2 в нс0 ходное нулевое состояние и заносит очередную единицу в счетчик блока усреднения. Если элемент И 5 открывается во время наличия импульса на выходе генератора 9 и на выход элемента И 5 посту - пает только часть этого импульса, недостаточная для запуска одновибратора 7, одновибратор запускается следующим импульсом эталонного генератора 9.

Пусть длительность i-ro усредняемого входного интервала времени отрицательна

0 т,;0, т. е. первым приходит импульс по шине «Стоп (тз, Т4 на фиг. 2). При этом триггер 2 переключается в единичное состояние, при котором на третьем выходе дешифратора 10 формирует уровень логической единицы, отпирающий элемент И 4. Импульсы эталонной частоты с выхода генератора 9 через элемент И 4 поступают на вычитающий вход счетчика 8. С приходом импульса окончания i-ro интервала по входу «Старт оба триггера 1 и 2 окаQ зываются установленными в единичное состояние, при котором на втором выходе дешифратора формируется уровень логической единицы, отпирающий элемент И 5, а на третьем выходе - уровень логического нуля, запирающий элемент И 4.

5 Очередным импульсом эталонной частоты, поступающим через отпертый элемент И 5 на вход одновибратора 7, запускается последний, выходным импульсом которого возвращаются в исходное состояние триггеры 1 и 2 и добавляется единица

0 в счетчик блока 6 усреднения.

Когда будут измерены п входных интервалов времени, т. е. на вход блока 6 усреднения поступит п импульсов с одно- вибратора 7, на выходе блока 6 усредг нения формируется уровень логического нуля, в результате чего элементы И 3 и 4 оказываются запертыми по третьим входам. При этом на счетчик 8 импульсов поступает число импульсов, равное

4 0Т. i-t

где То - период следования импульсов эталонного генератора.

Если принять () и считывать

содержимое счетчика 8 импульсов со сдвигом

на 1 разрядов в сторону старших разря дов, то на выходе измерителя формируется

результат измерения

1

Формула изобретения

Цифровой усредняющий измеритель временных интервалов, содержащий первый и второй триггеры, первый, второй и третий элементы И, блок усреднения, реверсивный счетчик, генератор эталонных импульсов, дешифратор и входные шины «Старт и «Стоп, подключенные к первым входам соответственно первого и второго триггеров, вторые входы которых объединены между собой, а выходы соединены с входами дешифратора, первый, второй и третий выходы которого подключены к первым входам соответственно первого, третьего и второго элементов И, вторые входы котоСта/ т

рых соединены с выходами генератора эталонных импульсов, а третьи входы первого и второго элементов И подключены к выходу блока усреднения, выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с входами суммирования и вычитания реверсивного счетчика, выходы которого являются информационными выходами измерителя, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности измерения и упрощения измерителя, в него дополнительно введен одновибратор, вход которого соединен с выходом третьего элемента И, а выход подключен к входу блока усреднения и вторым объединенным входам первого и второго триггеров.

иг.1