Устройство для измерения интервала времени между двумя сигналами Советский патент 1975 года по МПК H03K13/02 

1

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано при создании устройств для измерения временных интервалов.

Известные устройства для измерения интервала времени между двумя сигналами содержат две схемы сравнения, триггер, ключ, генератор эталонной частоты, счетчик результата и устройство управления.

Недостатком этих устройств является невысокая точность измерения и плохая помехозащищенность.

Целью изобретения является повышение точности измерения и помехозащищенности.

Эта цель достигается тем, что устройство снабжено двумя схемами совпадений, двумя двоичными счетчиками, реверсивным счетчиком, управляемым умножителем и делителем частоты и двумя цифро-аналоговыми преобразователями, входы которых -подключены к выходам двоичных счетчиков, входы ПОследних и входы реверсивного счетчика соединены с выходами схем совпадений, входы которых связаны соответственно с выходами схем сравнения, устройства управления и триггера, выходы реверсивного счетчика подключены к управляющим входам триггера и умножителя частоты, включенного на выходе ключа, а его выход через делитель частоты соединен с входом счетчика результата.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Она содержит схемы 1 и 2 сравнения, цифро-аналоговые преобразователи 3 и 4, схемы 5 и 6 совпадений, ключ 7, двоичные счетчики 8 и 9, счетчик 10 результата реверсивный счетчик 11, триггер 12, делитель 13 частоты, управляемый умножитель 14 частоты, генератор 15 эталонной частоты и устройство 16 управления.

Устройство работает следующим образом.

Цикл измерения начинается по сигналу устройства управления, который открывает схему 6 совпадения. Когда напряжение сигнала достигнет начального напряжения на выходе цифро-аналогового преобразователя 4, срабатывает схема 2 сравнения, и на выходе схемы 6 совпадения возникает рабочий перепад напряжений. При этом число в реверсивном счетчике увеличивается на единицу, что влечет за собой соответствующее изменение коэффициента умножения эталонной частоты в умножителе 14. Этим же перепадом напряжения перебрасывается триггер 12, ключ 7 открывается и импульсы эталонной частоты через умножитель 14 и делитель 13 частоты поступают на счетчик 10 результата. Одновременно -с этим число в счетчике 9 увеличивается на единицу и возрастает выходное напрялсение цифро-аналогового преобразователя 4. При дальнейшем увеличении напряжения сигнала снова срабатывает схема 2 сравнения. Новый перепад напряжения увеличивает на единицу число в счетчике 11, в счетчике 9 и коэффициент умножения частоты. Такой процесс продолжается до полного заполнения счетчика 9, после чего он обнуляется, на выходе цифро-аналогового преобразователя 4 устанавливается первоначальное напряжение и часть устройства, состоящая из схемы 2 сравнения, цифро-аналогового преобразователя 4, схемы совпадения 6, двоичного счетчика 9 до конца цикла пзмерения не изменяет своего состояния. В какой-то момент времени начинает возрастать напряжение второго сигнала. При достижении им начального уровня цифро-аналогового преобразователя 3 срабатывает схема 1 сравнения и через открытую триггером 12 схему 5 совпадения рабочий перепад напряжения уменьшает на единицу число в реверсивном счетчике И, вследствие чего коэффициент умножения эталонной частоты также уменьшается. При этом число в счетчике 8 увеличивается на единицу и увеличивается выходное напряжение цифро-аналогового преобразователя 3. Возрастание напряжения сигнала приведет к новому срабатыванию схемы Iсравнения, увеличению числа в счетчике 8 и уменьшению числа в реверсивном счетчике IIдо нуля. При обнулении счетчика 11 триггер 12 перебрасывается в нулевое состояние, ключ 7 закрывается и заканчивается цикл измерения. Таким образом, устройство производит усреднение результатов измерений на различных уровнях напряжений, что повышает точность измерения в условиях действия помех. Устройство остается работоспособным при значительном уровне помех, когда напряжения сигналов нредставляют собой негладкие функции. Предмет изобретения Устройство для измерения интервала времени между двумя сигналами, содержашее две схемы сравнения, ключ, сигнальный вход которого соединен с выходом генератора эталонной частоты, а управляющий вход - с выходом триггера, счетчик результатов и устройство управления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и помехозащищенности, оно снабжено двумя схемами совпадений, двумя двоичными счетчиками, реверсивным счетчиком. Заправляемым умножителем и делителем частоты и двумя цифро-аналоговыми преобразователями, входы которых подключены к выходам двоичных счетчиков, входы последних и входы реверсивного счетчика соединены с выходами схем совпадений, входы которых связаны соответственно с выходами схем сравнения, устройства управления и триггера, выходы реверсивного счетчика подключены к управляющим входам триггера и умножителя частоты, включенного на выходе ключа, а его выход через делитель частоты соединен с входом счетчика результата.