Способ измерения временных интервалов и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК G04F10/04 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах обработки информации

Цель изобретения - повышение точности измерения временных .интервалов за счет снижения погрешности от нестабильности периода повторения эталонных импульсов и нестабильности JQ частоты эталонных генераторов.

Техническая сущность способа заключается в формировании N эталонных импульсных последовательностей с заданным Т0 периодом следования, под- счете количества щ импульсов в каждой из сформированных последовательностей, совпадающих с измеряемым временным интервалом, суммировании количества

п| подсчитанных импульсов, делении 20

1«я

полученной суммы на N и определении длительности измеряемого временного интервала из зависимости

п;25

3

а формирование каждой из эталонных последовательностей осуществляют независимо и между измерениями по случайному закону изменяют фазовые соотношения импульсов в эталонных последовательностях .

На фиг. 1 приведена схема устройства для измерения временных интервалов; на фиг. 2 - схема блока вывода

из синхронизма. I

Устройство содержит N генераторов

1 эталонных импульсов, блок 2 вывода из синхронизма, N счетчиков 3, N элементов И 4, блок 5 суммирования, элемент 6 задержки, формирователь 7 переднего фронта, формирователь 8 заднего фронта, блок 9 деления, входную шину 10 и шину 11 выходной информации. Входная шина устройства соединена с входом формирователя 7 переднего фронта и Б.ХОДОМ блока 2 вывода из синхронизма, N выходов которого через генераторы 1-1 - 1-N эталонных ямпуль- сов подключены к первым входам элементов И 4-1 - 4-N соответственно, выходы которых соединены со счетными входами счетчиков 3-1 - 3-N соответственно, информационные выходы которых под- ключены к информационным входам блока 5 суммирования выходы которого соединены с входами блока 9 д«шения, вы

Q

0

5

0

5

Q 5

ходы которого подключены к шине 11 выходной информации устройства.

Входная шина 10 устройства через элемент 6 задержки соединена с вторыми входами элементов И 4-1 - 4-N и входом формирователя 8 заднего фронта, выход которого подключен к входу считывания блока 5 суммирования, а входы обнуления счетчиков 3-1 - 3-N соединены с выходом формирователя 7 переднего фронта.

Блок 2 вывода из синхронизма (фиг. 2) содержит генератор 12 случайных импульсов, счетчик 13, дешифратор 14, N элементов И 15-1 - 15-N и элемент НЕ 16. Выход генератора 12 случайных импульсов соединен с первыми входами элементов И 15-1 - 15-N и со счетным входом счетчика 13, выходы которого подключены к входам дешифратора 14, выходы которого с 1 по N соединены с вторыми входами ,элементов И 15-1 - 15-N соответственно, третьи входы которых объединены и через элемент НЕ 16 подключены к вхо- ду блока вывода из синхронизма, а выходы элементов И 15-1 - 15-N являются выходами блока вывода из синхронизма.

Устройство работает следующим образом.

Генераторы 1r1 - 1-N в пределах достижимой точности имеют одинаковые частоты выходных импульсов. При отсутствии сигнала на входе устройства фаза колебаний каждого из N генераторов 1 изменяется относительно фазы колебаний остальных генераторов по случайному закону с помощью блока 2 вывода из синхронизма.

При поступлении на вход устройства импульса, длительность которого подлежит измерению, блок 2 вывода из синхронизма отключается от входов счетчиков 3-1 - 3-N, которые обнуляются импульсом с выхода формирователя 7 переднего фронта. После завершения переходных процессов в счетчиках входным импульсом, задержанным в элементе 6 задержки, на время измерения отпираются элементы И 4-1 - 4-N, обеспечивающие подключение выходов генераторов 1-1 - 1-N к счетным входам счетчиков 3-1 - 3-N. За время измерения, равное длительности измеряемого временного интервала, счетчиками 3-1 - 3-N осуществляется подсчет импульсов генераторов 1-1 - 1-N, которые суммируются в сумматоре 5, По

5166

заднему фронту входного импульса формирователем 8 формируется задержанный выходной импульс, поступающий на вход сумматора 5 и осуществляющий считывание информации с блока 5 суммирования. Информация с выхода сумматора 5 через блок 9 деления, поделенная на N, поступает на выходную шину 11 устройства.

Предлагаемые способ и устройство для его реализации имеют более высокую точность измерения за счет уменьшения погрешности от нестабильности частоты генераторов эталонных импуль- сов в ч|м раз.

Формула изобретения

1. Способ измерения временных интервалов, заключающийся в формировании N эталонных последовательносте импульсов с заданным периодом следования Т0, подсчете количества п- импульсов в каждой из сформированных последовательностей, совпадающих с измеряемым временным интервалом,

N суммировании 21п- количества подГ-«

считанных импульсов, делении полученной суммы на число N и определении измеряемого временного интервала из зависимости п

«г.П,

Тх

N

отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения за счет снижения погрешности от нестабильности периода повторения импульсов эталонных последовательностей, в интервалах между измерениями осуществляют независимо и по случайному закону изменение фазовых

0

0

5

0

5

0

45

соотношений импульсов в эталонных последовательностях.

2. Устройство для измерения временных интервалов, содержащее генератор эталонных импульсов, N элементов И, N счетчиков, блок суммирования, входную и выходную шины, причем выход генератора соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с вторыми входами элементов И, с второго по N выходы N элементов И подключены к счетным входам счетчиков с первого по N соответственно, информационные выходы которых соединены с входами сумматора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения за счет снижения погрешности от нестабильности частоты эталонных генераторов, в него дополнительно введены блок вывода из синхронизма, N-1 генератор эталонных импульсов, блок деления, два формирователя передних и задних фронтов импульсов и элемент задержки, вход которого соединен с входной шиной, с входом формирователя переднего фронта и входом блока вывода из синхронизма, N выходов которого подключены к входам генераторов с первого по N, выходы которых с второго по N соединены с первыми входами элементов И с второго по N соответственно, объединенные входы обнуления счетчиков подключены к выходу формирователя переднего фронта, а объединенные вторые входы элементов И соединены с выходом элемента задержки и входом формирователя заднего фронта, выход которого подключен к входу Считывание сумматора, информационные выходы которого соединены с входами блока деления, выходы которого подключены к выходной шине устройства.

ьгосГошос/энаг ц

HI

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах обработки информации. Целью изобретения является повышение точности измерения. В способе измерения временных интервалов цель достигается тем, что в интервалах между измерениями осуществляют независимо и по случайному закону изменение фазовых соотношений импульсов в эталонных последовательностях. Кроме того, способ заключается в формировании N эталонных последовательностей импульсов с заданным периодом T_о следования, подсчете количества N_I импульсов в каждой из сформированных последовательностей, совпадающих с измеряемым временным интервалом, суммировании ΣN_I количества подсчитанных импульсов, делении суммы на число N и определении измеряемого временного интервала из зависимости T_X = T_оΣN_I/N. В устройстве для измерения временных интервалов цель достигается введением в него N-1 генераторов 1-2 - 1-N эталонных импульсов, блока 2 вывода из синхронизма, элемента 6 задержки, формирователей 7 и 8 и блока 9 деления. Кроме того, устройство содержит генератор 1-1 эталонных импульсов, N элементов И 4-1 - 4-N, N счетчиков 3-1 - 3-N и блок 5 суммирования. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

Ь

о см CNTVJ

ro

Ј

CM

IU

Ј

e

1

05