Измеритель временных интервалов Советский патент 1974 года по МПК H03K5/04 

1

Мзооретение относитси к области радиотехншш, в частности к импульсной технике, и используется для измерения в ременных интервал ов между первым и последним импульсами конечной последовательности импульсов (пачки импульсов)

Известно устройство для измерения временных интервалов между импульсами, состоящее из пусковой схеш, представляющей собой генератор переменной задержки с внешним запуском, соединенной со входом цифрового измерителя, измеряющего временную задержку, и схемы цифровой индикации результата измерения.

Для измерения временного интервала при помощи известного устройства необходим осциллограф.

Изменяя задержку синхроимпульса измеряемой пачки импульсов генератором переменной задержки, совмещают задержанный синхроимпульс с перBUM импульсом измеряемой пачки импульсов.

Незадержанный синхроимпульс запускает цифровой измеритель, а задержанный синхроимпульс останавливает его. Значение временной задержки, равное временному интервалу между задержанным и незадержанным синхроимпульсами, высвечивается на табло индикации схемы цифровой индикации.

Недостатком известного устрой0ства является низкая точность измерений и сложность процесса измерений.

Для увеличения точности и упрощения процесса измерения времен5ного интервала между первым и последним импульсами пачки импульсов в предлагаемом устройстве пусковая схема выполнена в виде схемы выделения последнего импульса запоми0нающего устройства счетного триггера и последовательно соединенных счетчика импульсов, схемы выделения первого импульса формирователя пусковых сигналов, причем .первый вход счетчика импульсов. второй вход схемывыделения первого импульса, первый вход схемы выделения последнего импульса, первый вход запоминающего устройства и второй вход формирователя пусковых сигналов объединены и подключены к первому входу устройства, второй вход счетчика импульсов, вход триггера и третий вход формирователя пусковых сигналов также объединены и подключены к второму входу устройства, при этом первый выход триггера соединен с третьим входом схемы выделения первого импульса и с вторым входом схемы выделения последнего импульса, второй выход триггера подключен к второму входу запоминающего устройства, третий вход которого соединен с тре-тьим входом схемы выделения первого импульса, с третьим входом схемы выделения последнего импульса и с выходом счетчика импульсов, а выход запоминающего устройства подключен к четвертому входу схемы выделения последнего импульса, выход которой соединен с четвертым входом формирователя пусковых сигналов. На чертеже изображена функциональная схема описываемого устройства, где I - счетчик импульсов, 2 - схема выделения первого импуль са, 3 - схема выделения последнего импульса, Л - запоминающее устройсчетный триггер, 6 - фор мирователь пусковых сигналов, 7 цифровой измеритель, 8 - схема цифровой индикации. Во время первого периода пачки импульсов в пусковой схеме происходит пересчет и запоминание числа импульсов в пачке. Во время второго периода происходит пересчет числа импульсов в пачке, сравнение с записанным ране числом и выделение первого и после днего импульсов. Первый выделенный импульс запускает цифровой измеритель, а вто рой импульс его останавливает, и временной интервал между ними высвечивается на табло индикации в единицах времени. Далее весь процесс повторяется сначала. Первый синхроимпульс (опережающий пачку или отстающий от ее jjoследнего импульса) с входа Bxp поступает на вход счетного триггера 5 и на установку счетчика импульсов I в нулевое состояние. Счетный триггер 5 переходит в диничное состояние и сигналом с диничного плеча открывает запомиающее устройство 4, а сигналом с улевого плеча закрывает схемы 2 и . Измеряемая пачка импульсов со хода Вхт поступает на вход счетчиа импулБсов I и подсчитывается им. Одновременно пачка импульсов одается на запоминающее устройство , куда также заведены все нулевые и единичные плечи триггеров счетчика импульсов I, и каждым приходящим импульсом происходит перепись в запоминающее устройство 4 состояния триггеров счетчика импульсов I, в котором они находились до прихода счетного импульса. ато достигается тем, что единичные и нулевые плечи триггеров счетчика импульсов меняют свое состояние по окончании входного импульса. Таким образом, в запоминающем устройстве 4 последним 1ъ. -ым импульсом будет записано состояние /г- -I счетчика импульсов I (число импульсов в пачке минус один). С приходом второго синхроимпульса на вход счетного триггера 5 триггер перебрасывается в нулевое состояние, и счетчик тоже устанавливается в нулевое состояние синхроимпульсом. Сигнал с единичного плеча счетного триггера 5 закрывает запоминающее устройство 4, а сигнал с кулевого плеча открывает схему 2 и схему 3 выделения первого и последнего импульсов соответственно. Измеряемая пачка импульсов со входа Вхт поступает на вход счетчика импульсов I и на схемы 2 и 3. Схема выделения первого импульса представляет собой обычную схему совпадения, на которую заведены нулевые плечи всех триггеров счетчика импульсов I. С приходом на ее вход первого импульса пачки происходит совпадение (так как плачи триггеров изменяют свое состояние по окончании импульса), и на выходе появляется импульс. Схема выделения последнего импульса представляет собой также схему совпадения, но с управлением с запоминающего устройства 4. Запоминающее устройство 4 пред ставляет собой ряд статических триггеров, число которых соответствует числу триггеров счетчика импульсов I, и схему переписи, состошую ИЗ ряда логических элементов на которые заведены нулевые и единичные плечи триггеров счетчика (по одному плечу на один элемент), и импульсы, переписывающие состояние плеч на статические триггеры. Все плечи триггеров запоминающего устройства 4 и все плечи (единичные и нулевые) триггеров счетчика импульсов-1 заведены на схему выделения последнего импульса. Как только счетчик импульсов I окажется в состоянии (такое состояние было записано в запоминающем устройстве в предыдущем периоде) и на входе схемы выделения последнего импульса появится /г -и (последний) импульс ( ряемая пачка подается также на схему 3), произойдет совпадение и на выходе схемы 3 появится импульс Выделенные первый и последний импульсы подаются на формирователь 6, состоящий из схемы ИЛИ, схемы И и счетного триггера. На схеме ИЛИ выделенные импульсы смешиваются, на схеме И происходит их совпадение с соответствующими импульсами измеряемой пачки импульсов. Для устранения разности временных задержек, появившихся при выделении первого и последнего импульсов в разных схемах и со схемы И, импульсы подаются на счетный триггер, формирующий строб, равный по длительности временному интервалу между передними фронтами выделенных импульсов Сформированный в формирователе строб подается на цифровой измеритель 7, который запускается передним фронтом строба и останавливается задним. С цифрового измерителя 7 сигнал поступает на схему цифровой индикации 8, на табло которой высвечивается результат измерения. Выше рассмотрен случай, когда к началу работы счетный триггер нахйдится в нулевом состоянии, так как положение остальных узлов определяется синхроимпульсом (устанавливающим их в нулевое состояние) и состоянием счетного триггера 6. В случае, если счетный триггер б к приходу первого синхроимпульса будет .в единичном состоянии, то с приходом первого синхроимпульса он установится в нулевое состояние и будут открыты схемы выделения первого и последнего импульсов, а вхо апоминающего устройства будет зарыт, и оно будет находиться в прозвольном состоянии. Тогда схема ыделения последнего импульса выелит не последний импульс, а прозвольный, соответствующий числу в апоминающем устройстве. Но с приходом второго синхромпульса счетный триггер 6 устаноится в единичное состояние. Тогда схемы выделения первого и послед него импульсов закроются, вход запоминающего устройства откроется, счетчик импульсов и формирователь стробов установятся в нулевое состояние (синхроимпульсом), и начнется нормальная работа устройства. Как видно из описания работы устройства, процесс измерения происходит без участия оператора, и скорость измерения практически определяется скоростью считывания результата измерения оператором с табло схемы цифровой индикации. Точность измерения определяется только погрешностью цифрового измерителя и схемы цифровой индикации. ПРЕДОЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ Измеритель временных интервалов, содержащий последовательно соединенные пусковую схему, цифровой измеритель и схему цифровой индикации, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса измерений и увеличения точности, пусковая схема выполнена в виде схемы выделения последнего импульса запоминающего устройства счетного триггера и последовательно соединенных счетчика импульсов, схемы выделения первого импульса формирователя пусковых сигналов, причем первый вход счетчика импульсов, второй вход схемы выделения первого импульса, первый вход схемы выделения последнего импульса, первый вход запоминающего устройства и второй вход формирователя пусковых сигналов объединены и подключены к первому входу устройства, второй вход счетчика импульсов, вход триггера и третий вход формирователя пусковых сигналов также объединены и подключены к второму входу устройства, при этом первый выход триггера соединен с третьим входом схемы выделения первого импульса и с вторым входом схемы выделения последнего импульса, второй выход триггера

подклкяер К второму входу запоминающего устройства, третий вход которого соединен с третьим входом схемы выделения первого импульса, с третьим входом схемы выделения последнего импульса а с выходом

446943

счетчика импульсов, а вьосод запоминающего устройства подключен к четвертому входу схемы выделения последнего импульса, выход которой соединен с четвертым входом формирователя пусковых сигналов.