Устройство для допускового контроля длительности временных интервалов Советский патент 1979 года по МПК G04F10/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОПУСКОВОГО КОНТРОЛЯ

ДЛИТЕЛЬНОСТИ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ импупьсов запрета, генератор импупьсов сбросг, два одновибратора и два эпемен та ИЛИ, входы первого из которых подключены к входным клеммам устройства, а выход соединен с входами Т-триггера и первых двух эпементов И, вторые входы последних подключены к вьгходам Т триггера, при этом выходы первых двух элементовИ соединены соответственно с 5 входом RS- -триггера и одним из входов третьего эпемента И, по.акпюченного остальными входами к счетчику импупьсов и под соединенного через формирователь им пупьсов запре.та к генератору импупьсов сброса, к первому К - входу Т19-тригге ра, к управпяющим входам бпока ячеек памяти и к входу одновибратора, выход которого через второй элемент ИЛИ, подсоединенный вторым входом к схеме совпадений, подключен к входу допогшитегвьного счетчика .ймпуяьсов, причем между выходом второго элемента ИЛИ и импульсным входом дешифратора, вто рой вход которого соединён с выходом дополнитепьного счетчика импупьсов, подключен второй одновибратор, а выход схемы совпадений соединен со вторым R - входом RS-триггера. На фиг. 1 приведена схема описьгоае мого устройства; на фиг. 2 4 - временные диаграммы, поясняющие его работу. На фиг. 1 приняты следующие обозна ния: А-схема ИЛИ; 2 - Т - триггер ; 3,4 схемы И; 5 З-триггер 6 ключ 7 - генератор импупьсов стабильной частоты; 8 - счетчик импульсов; 9 схема совпадений i) схема И; И - дешй||ратор; 12 - блок ячеек памяти; 13 - узеп индикации; 14 - фор мирователь импупьсов запрета (ФИЗ); 15 генератор импульсов сброса (ГИС 16 допопнитепьный счетчик импупь сов; 17,18 - одновибраторы; 19 схема ИЛИ. В исходном состоянии триггеры 2,5 и счетчики импупьсов 8,16 установлены в нупь. Низкий уровень выходного сигна ла триггера 5 запрещает прохождение импупьсов стабипьной частоты от авто генератора 7 к счетчику Q, Схема сов™ падений 9 выдает нулевой потенциал и блокирует К-вход К5-триггера 5. Затем на клеммы А и В устройства сосдвигом во времена на Т посту пают первые дба акодньсх импульса (эпюры 20 и 21. фиг. 2), ограничиваю4.4 щие первый контролируемый временной интервал длительностью Т. Эти имульсы объединяются элементом ИЛИ 1 f ioра 22) и используются для счетного запуска Т-триггера 2, Выходные напряжения последнего (например эпюра 23 фиг. 2) и потенциал элемента ИЛИ 1 обрабатьгеаются элементами И 3 и 4. На их выходах появляются сигналы (эпюры 24 и 25 фиг. 2), которые в данном случае тождественно сов адают с входными сигналами (эпюры соответственно 20 и 21 фиг.2). Такое совпадение свидетельствует о том, что импульсы на входах устройства появляются поочередно и, следовательно, система не подвергается воздействию одиночных импульсов - помех. По положительному перепаду выходноГо сигнала элемента И 3 (эпюра 24) на единичном выходе триггера 5 устанавливается высокий потенциап (aniqja 26 ). Ключ 6 открьгеается, и импульсная посаедоватегъность, вырабатьгоаемая генератором 7 (эпюра 27), начинает проходить на счетчик 8 (эпюра 28). При первом срабатывании счетчика схема совпадений 9 деблокирует R вход триггера 5 и триггер опрокидьгаается. Для функционирования схемы необходимо, чтобы входные импульсы превосходили по длительности период следования импульсоь генератора 7 (например,tTi sruta).Процесс наполнения счетчика 8 И71тострируется эпюрой 29 фиг. 2. Пусть NCt)- текущее значение числа, накопленного счетчиком 8, тогда при Ь , удовлетворяющих соотношениюN,) N3 срабатьюает элемент И 10 и формирует временные ворота с длительностью, не превосходящей 2f (эпюра 30 фиг.2), симметричные относительно момента tr н-TO , где tr и TO соответственно половина ширины поля допуска и норма длительности интервала,aiTo - время прихода положительного фронта импупь- са с элемента ИЗ. Если конец контролируемого временного, интервала находится в пределах попя допуска, т.е. Т Т , то попожитепьный перепад выходного сигнала элемента И 4 попадает во временные ворота и проходит через элемент И 1О (эпюра ЗО-1) на ФИЗ 14, который вырабатывает одиночный импульс запрета длительности j (эпюра 31). Отрйаатепьный перепад этого импульса возвращает триггер 5 в исходное состояиие. 5G запускает ГИС 15 (эпюра 32 фиг.2), устанавпивающий счетчик 8 в нуль (эпюра 29) и переводит первый oa toвибратор 18 в режим генерации импупь са цпитепьностью Т (впюра 34), Необ ходимо, чтобы интервап tTg был больше времени установки счетчика 8 в нуль. Выходные сигналы схемы совпадений 9 (эпюра -33) и первого одновибратора, просуммированные элементом ИЛИ 19 (впюра 35), испопьзуются ппя запуска BTopolx одновибратора 17, формирующего импульс длительностью Т Г -Тр ( 36 фиг.2). По положительному перепаду этого импульса срабатывает счетчик импульсов 16. Число, записанное в счетчике увеличивается на единицу, происходит перераспределение потенциалов на выходах счетчика и по отрицательному переЪаду выходного импульса второго одновибратора срабатьтает первый канал де шифратора 11, подключенный к первой ячейке памяти. На управляющих входах ячейки памяти присутствует потенциал запрета (эпюра 31), поэтому состояние ячейки 12 при этом не изменяется, а на узел индикации 13 вьгооцится информация о том, что длительность первого из контролируемых временных интервало лежит в заданных пределах. Затем на входы устройства поступает следующая пара импульсов. Если длительность ограничиваемого ими временно го интервала лежит в сегменте ( T + С) , то схема функционирует описанны выше образом и т.д. Пусть теперьТ Т Тили Т (си налы соответственно оС и р на эпюре 21-1 фиг.З). В этом случае элемент И 10 по-прежнему формирует временные ворота (эпюра 30-2 фиг.З), однако передний фронт импульса (ji (ипи { ) не проходит к ФИЗ. Содержимое счетчика 8 монотонно возрастает (эпюра 29-1 фиг. 3) и при to счетчик переполняется так, что N ( to) О. При этом, на выходе схемы совпаде НИИ 9 появляется нулевой потенциал (эпюра 33-1), который возвращает в исходное состоян11е триггер 5 и отключает счетчик 8 от генератора 7, поэтому при до поступления на устройство следующей пары входных импульсов N(t)O. .Через элемент ИЛИ 19 (эпюра 35-1) выходной сигнал схемы 9 запускает одновибратор 17. Происходит срабатьтание дополнительного счотчика 16 10, соответствующего канала дещифратора и подключенной к нему ячейки памяти, так как з данном случае ФИЗ 14 не выработал потенциала запрета ( 31-1). На узел индикации выводится информация о том, что длительность этого временного интервала не соответствует заданным пределам. Легко видеть ,что устройство нормально функционирует и при произвольном чередовании контролируемых временных интервалов, часть из которых находится в пределах поля допуска, а другая часть выходит за эти пределы. Работа блоков 1-4 заключается в следующем. Пусть в сигнале, поступающем на вход А , присутствуют импутшсы помехи jr и ( (эпюра 2Ог-3 фиг.4). Узел из элементов И 3,4, ИЛИ 1 и триггера 2 преобразует совокупность входных сигналов (эпюры 20-3 и 21-3) в последоватеттьности импульсов, представленные на эпюрах 24-3 и 25-3. Контролю будут подвергнуты интервалы Tj +T,i каждый из которых не соответствует норме, Если после этого входные сигналы подать непосредственно на 5-вход триггера 5 и вход элемента И 1О, то результат контроля окажется положительным, так как в этом случае импульсы и сГ на измерительную систему не воздействуют. Янапизируя.ситуацию, можно сделать заключение о присутствии импупьсов-помех и их задержке относительгно входных сигналов. Изложенное иллюстрируется и другими эпюрами фиг. 4 (В , Ц , - импульсы помеха). Формула изобретения Устройство 7 дпя допускового контроля длительности временных интервалов, содержащее дешифратор, связанный через блок ячеек памяти с узлом индикации, и последовательно соединенные RS-триггер, ключ, подключенный к генератору импульсов стабильной частоты, счетчик импульсов и схему совпадений, о т л ичающеес я тем, что, с целью упрощения и расширения функциональных возможностей, введены три элемента И, дополнительный счетчик импульсов, Т-триггер, формирователь импульсов запрета, генератор импульсов сброс/а, пва оановибратора импульсов запрета, генератор импульсов сброса, она одновибратора и два эпемента ИЛИ, входы первого из которых подключены к входным клеммам устройства, а выход соединен с входами Т-триггера и первых двух sneментов И, вторые входы последних полклю чены квыходамТ- иггера, при этомвыходы первых двух эпемеятов И соединены соответственное 5- ход6м1 5-триггера и одним из входов третьего элемента И, подключенного остальными входами к счетчику импульсов и подсоединенного через формирователь импульсов запрета к генератору импульсов сброса, к перво t - входу RS-триггера, к управляющим входам .блока ячеек памяти и к входу од новибратора, выход которого через втор 6 4 элемент ИЛИ, подсоединенный вторым входом к схеме совпадений, подключен к входу дополнительного счетчика импза сов,. причем между выходом второго эпемента ИЛИ и импульсным входом дешифратора, второй вход которого соединен с выходом дополнительного счетчика импульсов, подключен второй одновибратор, а выход схемы совпадений соединен со вторым R входом RS-триггера. Источники информации, принятые во енимание при экспертизе 1.Власов В. А. и др. Аппаратура для частотных И временных измерений. М., Сов. радио, 197.1, с. 167-198. 2.Авторское свидетельство СССР № 414567, кл.б04 F 1О/04, 1974.