Устройство для измерения временных интервалов Советский патент 1989 года по МПК G04F10/04 

14)

3149931

Изобретение относится к измери- апьной технике и является усовер- енствоватем известного устройства по авт, св. № 1218364.г

Целью изобретения является повые гдае быстродействия устройства за счет записи в счетчик испульсов истинного значения длительности измеряемого временного интервала,tO

На фиГа представлена структурная схема устройства для измерения временных интервалов; на фиг,2 - временные диаграммы работы устройства,

Устройство для измерения времен- 5 ных интервалов содержит генератор 1 эталонной частоты, выход которого подютючен к первым входам элементов 2 и 3, а также формирователь 4 импульсов, формирователь 5 импульсов, 20 элемент ИЛИ 6, одновибратор 7, эле- мент НЕ 8, счетчик 9 импульсов, эле- мент НЕ 10, одновибратор 11 и элемент И 12, выход которого подключен к входу одновибратора 11, соединенно- 25 го своим выходом через элемент НЕ 10 с третьими входами элементов И 2 и 3, выходы которых через элемент ИЛИ 6 подтшючены к счетному входу счетчика 9 импульсов, первый вход элемента И 30 12 соединен через элемент НЕ 8с вторым входом элемента И 3 и с выходом одновибратора 7, вход которого под- ;(шгочен к выходу формирователя 4 импульсов, соединенного своим входом 5 t; входной шиной устройства, вторым входом элемента И 2 и входом формирователя 5 импульсов, выход которого подключен к второму входу элемента И 12. :.-.40

Формирователь 4 импульсов и формирователь 5 импульсов работают по заднему и переднему фронтам входного , сигнала соответственно длительность ir ;Выходного импульса каждого меныие минимальной длительности импульса . 3 измеряемой пачке импульсов,

Длительность выходного импульса t& одновибратора 7 лежит в пределах

50

макс tp Ь е HHtt t

где t-e Aiquc. Длительность максимального межимлульсного интервала в измеряемой пачке импульсов} - длительность выходного г- мпульса формирователя нг-отульсов

1

г

O

5 0 5 0 5 0

r

0

5

34

С е мин - минимальный период следования межимпульсных интервалов в измеряемой пачке импульсов,

Счетчнк 9 импульсов |представляет собой суммирующий счетчик;,установка счетчика в нулевое, состояние перед выполнением следующего измерения

осуществляется по R-входу вручную или автоматически передним ф17Ьнтом выходного импульса элемента И 12,

Длительность выходного импульса tg одновибратора 11 равна длительности выходного импульса ff, одновибратора 7,

В исходном состоянии устройства для измерения временных интервалов отсутствует сигнал на входной шине устройства, отсутствует имлульс на выходе одновибратора 7 и импульсы генератора 1 не проходят через элементы И 2 и 3 и соответственно через элемент ИЛИ 6 на счетный вход счетчика 9, исходное состояние которого может быть любым. Отсутствуют импульсы на выходе формирователей 4 и 5, а также на выходе элемента И 12 и одновибратора 11, Присутствует уровень логической 1 на выходе элемента НЕ 8 и на выходе элемента НЕ 10,

При поступлении на входную шину устройства сигнала длительностью Гд (4яг,2), представляющего собой пачку импульсов, амплитуда первого имлульг са сигнала (уровень логической 1) дает разрешение по второму входу элемента И 2 на прохождение через него импульса генератора 1, Однако, одновременно сформированный из переднего фронта первого импульса входного сигнала формирователя 5 им пульс проходит через элемент И 12 и запускает одновибратор П. Выходной импульс одновибратора 11 через элемент НЕ 10 устанавливает уровень ло гического О на третьих входах элементов И 2 и 3, запрещающий прохождение импульса генератора 1 через элемент И 2 на время j равное длитель ности tg, выходного импульса одновиб ратора 11,

По окончании первого импульса входного сигнала на втором входе элемента И 2 устанавливается уровень логического О, запрещающий прохождение через элемент И 2 импульсов

генератора 1, а из заднего (|ронта первого импульса входного сигнала формирователь 4 формирует импульс, запускающий одновибратор 7, выходной импульс которого устанавливает на втором входе элемента И 3 уровень логической 1, разрешающий прохождение через элемент И 3 импульсов генератора 1, Одновременно выходной импульс одно вибратор а 7 через эле-ч мент НЕ ;8 устанавливает на. первом входе элемента И 12 уровень логического О, запрещающий (в дальнейшем) прохождение через элемент И 12 пульса формирователя 5, сформированного из переднего фронта второго импульса входного сигнала.

В момент начала действия второго Импульса входного сигнала на втором входе элемента И 2 устанавливается уровень логической 1, разрешающий прохождение импульсов генератора 1 через элемент И 2 на первый вход элемента ИЛИ брав момент окончания второго импульса входного сигнала на втором входе элемента И 2 устанавливается уровень логического О, запрещающий прохождение импульсов генератора 1 через элемент И 2. Из заднего фронта второго импульса входного сигнала формирователь 4 формирует импульс, запускающий одновибрз- ор 7, выходной импульс которого устанавливает на втором входе элемента И уровень логической 1,разрешающий прохождение импульсов генератора 1 через элемент ИЗ на второй вход элемента ИЛИ 6, Одновременно выходной импульс одновибратор а 7 через элемент НЕ 8 устанавливает на первом входе элемента И 12 уровень логического О, запрещающий (в дальнейщем) прохождение через элемент И 12 ходного импульса формирователя 5, сформированного из переднего фронта третьего импульса входного сигнала, Такой цикл работы устройства повторяется для каждого последукщего импуль са входного сигнала.

Таким образом, в случае, когда /длительность первого импульса входного сигнала больше длительности t e выходного импульса одновибраторг 11, на выходе элемента И 2 появляются пачки импульсов генератора 1, -ко- личество импульсов в которых, начк- ная с второй, пропорционально длительности соответствующих импульсе

499313

входного сигнала, а количество пульсов в первой пачке пропорционально и нтервалу между задним фронтом выходного иьшульса одновибратора 1 1 и задним фронтом первого импульса входного сигнала; на выходе И 3 появляются пачки импульсов генератора 1, количество импульсов в которых 1Q пропорционально длительности Т., одновибратора 7.

В случае, когда длительность первого импульса входного сигнала меньще Д11ительности C g, выходного импуль15 са о д но вибратор а II, на выходе элемента И 2 появляются пачки иштульсов генератора 1 , количество импульсов в которых пропорционально длительностям соответствующих, начиная с

20 второго, импульсов входного сигнала; на выходе элемента И 3 появляются пачки импульсов генератора .1 , количество импульсов в которых, начиная с второй, пропорционально длитечь25 ности ;g одновибратора 7, а количество импульсов i первой пачке пропорционально интервалу между задним фронтом выходного импульса одновибратора 11 и задним фронтом первого вы30 ходного импульса одновибратора 7,

Так как длительность t выходного импульса одновибратора 7 равна длительности С ь выходного мипульса одновибратора II, то в любых случаях

25 с выхода элемента ИЛИ 6 на счетный вход счетчика 9 поступит одна пачка импульсов генератора 1, количество импульсов в которой пропорционально длительности t входного сигнала,

40 Количество импульсов этой пачки под- .считывается счетчиком 9, где и фикси- руется результат выполнения иэмере- ни я длительности Cf, временного интервала,

45 Алгоритм работы устройства при выполнении измерений длительности сиг- нала, представляющего собой одиночный импульс (сигнал импульсной формы) | аналогичен (одиночный импульс 5Q пачка импульсов, количество импульсов в которой равно единице),

Использование дополнительных связей и элементов в предлагаемом устройстве для измерения времен№1Х ин55 тервалов позволяет построить алгоритм работы устройства таким образом, что после выполнения измерения в нем будет .храниться истинное значение дли- тельности измеряемого сигнала.

7149931

Формула изобретения

Устройство для измерения времен- гх интервалов по авт. св. № 1218364, г отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены первый и второй элементы НЕ, второй формирователь импульсов, второй одновибратор и третий элемент fO И, подключенный своим выходом к вхо38

ду второго одновибратора, выход которого через первый элемент НЕ соединен с третьими входами первого и второго элементов И, первый вход третьего элемента И через второй элемент НЕ подключен к выходу первого одно- вибратора, а второй вход третьего элемента И - к выходу второго формирователя импульсов, вход которого соединен с входной шиной устройства.

Изобретение относится к измерительной технике. Цель - повышение быстродействия устройства за счет записи в счетчик импульсов истинного значения длительности измеряемого временного интервала, для чего в него введены элементы НЕ 8, 10, формирователь 5 импульсов, одновибратор 11, элемент И 3. Устройство содержит также генератор 1 эталонной частоты, элементы И 2, 12, формирователь 4 импульсов, элемент ИЛИ 6, одновибратор 7 и счетчик 9 импульсов. Устройство позволяет построить алгоритм работы таким образом, что после выполнения измерения в нем хранится истинное значение длительности измеряемого сигнала. 2 ил.

&

Г

П

. J

II1

П П И

1I II I I I

1 П П Л

i

5:

До

I

IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII

r