Измеритель временных интервалов Советский патент 1977 года по МПК G04F10/04 

Изобретение относится к измерительной техншсе и может быть, в частности, использовано при измерении и регистрации интервалов времени. Известны измерители временных интервалов, содержащие генератор тактовой частоты, вентиль, счетчик и осуществляющие измерения временного интервала по методу последовательного счета 1. В частности, известен измеритель временных интервалов, содержащий входное ус ройство, выход которого соединен со входом первого элемента И, выход которого соединен со входом ждущего генератора сдвицутых импульсов, а второй вход подключен к первому триггеру, два входа которого соединены соответственно с кнопкой пуск и выходом второго элемента И, пер вый вход которого подключен к выходу вто рого триггера, входы которого подключены соответственно к кнопкампуск и стоп, блок памяти, выход которого соединен с регистратором, генератор опорной частоты 2. Недостатком такого устройства является сравнительно узкий диапазон измеряемых временных интервалов. Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых временных интервалов и повышение точности измерения. Для этого в него введены триггер, шесть элементов И и коммутатор, причем счетный вход третьего триггера соединен с первым выходом ждущего генератора сдвинутых импульсов, два потенциальных выхода которого подключены соответственно к третьему, четвертому, пятому, щестому, с дьмому, восьмому элементам И, вторые входы третьего и шестого элементов И подключены к выходу генератора опорной частоты, а их выходы соответственно ко входам первого и второго регистров, кодовые выходы которых через электронный коммутатор подключены к блоку памяти, шина сброс которого соединена с первым выходом ждущего генератора сдвицутых импульсов, вторые входы четвертого и седьмого элементов И подключены ко второму выходу ждущего генератора сдвинутых импульсов, который также подключен к входу регистратора и ко второму входу второго элемента И выходы четвертого и седьмого элементов И подклю чены к шинам сброса соответственно второ го и первого регистров, вторые входы пятого и восьмого элементов И подключены к третьему выходу ждущего генератора сдвинутых импульсов, а их выходы ко второму управляющему входу коммутатора. На фиг. 1 приведена схема устройства, а на фиг. 2 - временные диаграммы егчэ работы (длительности импульсов приведены условноК Прибор состоит из входного устройства элементов И 2 - 9; триггеров 10, 11 и 12; ждущего генератора 13; сдвихтутых импульCOBJ генератора опорной частоты 14; ре гистров 15 t; 16,; коммутатора 17; блока памяти 18; регистратора 19, Устройство работает следующим образом. При включении устройства триггера устанавливаются в ПОЛОХК8НИЯ, показанные на фиг. 1. Одновременно с этим подается импульс сброс на регистры и память (на схеме не показано). Импульс, поступающий на вход устройства (см. фиг. 2а, импульс 1), усиливается формируе-тся входным устройством 1 и поступает на вход Ot элемента И 2, Если до этого кнопка пуск не была нажата, то триггер 10 находится Б таком состоянии, что с его выхода на вход б элемента И 2 подается нулевой потенциал и устройство не пропускает входной имггульс. При нажатий кнопки пуск триггер 10 перебрасывается и на вход о элемента И 2 поступает отрицательный потеш1иал (см. фиг. 26, моментtg Одновременно с этим триггер 11 приходит в такое состояние, что элемент И 3 закрывается нулевым потенциалом. Очередной входной импульс проходит через эле мент И 2 и запускает ждущий генератор сдвинутых импульсов 13. Импульс с выход а ждущего генератора сдвинутых импульсов 13 (см. фиг. 2в, момент t, ) перебрасывает триггер 12. На выходе otтриггера 12 появляется отрицательный потенциал (фиг. 2 момет t. ). Элемент И 4 открьтается и пропускает импульсы с генератора опорной частоты 14 в регистр 15 (см. фиг. 2д). Элемент И 5 закрыт нулевым потенциалом с выхода б триггера 12. Этот же управляющий импульс с выхода а ждущего генератора сдвинутых импульсов 13 является сигналом сбросу памяти 18. Импульс с выхода б ждущего генератора сдвинутых импульсов 13 (фиг. 2з, момент tg ) поступает на входы а элементов И 6, 7, Элемент И 6 этот импульс не пропускает, так как закрыт по входу б цулевым потенциалом триггера 12. Элемент И 7 этот импульс пропускает, так как на его входеб есть отрицательный потейдиал с триггера 12. Импульс с выхода элемента И 7 поступает на управляющий вход коммутатора 17, который подключает кодовые шины регистра 15 к памяти 18. Импульс с выхода в ждущего генератора сдвицутых импульсов 13 (фиг. 2 момент t,) поступает на входы а элементов И 8 и 9. Элемент И 8 этот импульс не пропускает, так как закрыт чулевым потенциалом триггера 12 по входу б. Элемент И 9 этот импульс пропускает, так как открыт отрицательным потенциалом триггера 12 по входу б и он производит сброс регистра 16, кроме того, он же является командой ввод в регистратор 19 информации из памяти 18. В случае первого импульса информация произвольная. С приходом на вход устройства следующего импульса (фиг, 2, момент t ) триггер 12 перебрасьтается, закрывая тем самым элементы И 4, 7, 9 и соответственно открывая элемент И 5, 6, 8. Импульс с выхода И 6, 8 подключает регистр 15 через коммутатор 7 к памяти 18. Импульс с выхода в ждущего генератора сдвинутых импульсов, пройдя через элемент И 8 сбрасывает содержимое регистра 15. Одновременно информация из памяти 18 вводится в регистратор ( в данном Случае - информация о длительности первого временного интервала). С приходом следующих импульсов на вход устройства процесс измерения происходит аналогично. При нажатии кнопки стоп (фиг. 2 момент t ) происходит следующее: перебрасьюается триггер 1, на вход а элемента И 3 подается отрицательный потенциал. С приходом очереднего импульса с выхода I ждущего г-енератора сдвинутых импульсов на вход i6 элемента И 3 он их проnycJKaeT и переворачивает триггер О, закрывая тем самым нулевым потенциалом элемент 2 И по входу S, На процесс измерений эаканч ивается. Устройство позволяет измерять временные интервалы между электрическими импульсами любой полярнсюти амплитуды , длительностью фрокггов не менее 50 нсек. Диапазон измеряемых временных ийгервалов от 0 мксек до О сек. Погрещность измерения () где: Т„ - относительный временной интервал, SQ относительная погрещность частоты генератора опорной частоты. Тд - период следования импульсов генератора опорной частоты. Формула изобр е т е н и я Измеритель временных интервалов, содержащий входное устройство, выход которого соединен со входом первого элемента И, выход которого соединен со входом жду

щего генератора сдвинутых импульсов, а второй вход подключен к первому триггеру, два входа которого соединены соответственно с кнопкой пуск и выходом второго элемента И, первый вход которого подключен к выходу второго триггера, входы которого подключены соответственно к кнопкам пуск и стоп, блок памяти, выход которого соединен с регистратором, генератор опорной частоты, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых временных интервалов и повышения точности их измерения, в него введены триггер, шесть элементов И и коммутатор, причем счетный вход третьего триггера соединен с первым выходом ждущего генератора сдвинутых импульсов, два потенциальных выхода которого подключены соответственно к третьему, четвертому, пятому, шестому, седьмо-

мого элементов И подключены ко второму выходу ждущего генератора сдвинутых импульсов, который также подключен к входу регистратора и ко второму входу второго элемента И, выходы четвертого и седьмого элементов И подключены к шинам сброс соответственно второго и первого регистров, вторые входы пятого и восьмого элементов И подключены к третьему выходу ждущего генератора сдвинутых импульсов, а их выходы ко второму управляющему входу коммутатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Гитис Э. И. Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных устройств,М., Энергия 1970.

с. 208

2.Авторское свидетельство hfe 428381 М. Кл. G 06 F 7/42, 11.05.72. (прототи му, восьмому элементам И, вторые входы третьего и шестого элементов И подключены к выходу генератора опорной частоты, а их выходы соответственно ко входам первого и второго регистров, кодовые выходы которых через электронный коммутатор подключены к блоку памяти, шина сброс которого соединена с первым выходом ждущего генератора сдвинутых импульсов, вторые входы четвертого и седь