Многоканальный интерполяционный измеритель временных интервалов Советский патент 1979 года по МПК G04F8/00 

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано в экспериментальной физике для анализа распределений временных интервалов с высокой точностью Известен измеритель временных интервалов, содержащий общий для всех регистрируемых стоп-импульсов канал кодирования счетно-импульсного или интерполяционного типа, цифровое запоминающее устройство ij. Недостатком его является низкая точ ность измерения. Известен также интерполяционный измеритель, содержащий времязадающий кварцевый генератор, систему измерения интервала неопределенности между старт импульсом и импульсами времязадающей последовательности, четыре интерполяционных блока, систему грубого измерения времени, арифметическое устройство сложения результатов грубого и точных измерений и схему вывода информации на внешнее устройство накопления и обработки данных 2j. Недостатком известного устройства является ограниченная точность измерений. Целью изобретения является повышение точности измерения. Для достижения цели предлагаемый . измеритель содержит дополнительно аналоговое запоминающее устройство, коммутатор аналоговых сигналов, преобразователь амплитуда-код, счетчик грубого измерения, cxeh-iy считывания грубого кода со схемой ИЛИ, цифровое запоминающее устройство,- причем один из входов коммутатора аналоговых сигналов соединен с выходом преобразователя время - амплитуда старт-канала интерполяции, остальные входы коммутатора соединены с выходами запоминающих ячеек аналогового запоминающего устройства, входы которых соединены с выходами преобразователей время - амплитуда стоп-каналов и интерполяции, выход коммутатора анало- говых сигналов соединен с входом преобразователя амплитуда - код, выход которого соединен с арифметическим устрой ством, выходы двухступенчатых схем селекции импульсов времяаадающей последовательности стоп-каналов интерполяции со единены через схемы ИЛИ с управляющим входом считывания грубого кода, информационные входы которой подключены к выхо дам счетчика грубого измерения, а выходы - к входам цифрового запоминающего устройства. На чертеже представлена блок-схема описываемого измерителя временных интервалов, содержащего генератор 1 импульсов времязадающей последовательности, источник старт- и стоп-сигналов 2-4, двухступенчатую схему селекции 5, времязадающих импульсов старт-канала интерполяции, двухступенчатые схемы селекции 6-7 времязадающих импульсов стоп-канала интерполяции, преобразователь время - амплитуда 8, преобразователи время - амплитуда 9-10, аналоговое запоминающее устройство 11, селек тор 12 грубого измерения, схему ИЛИ 13, коммутатор 14 аналоговых сигналов счетчик 15 грубого измерения, схему 16 считывания грубого кода, цифровое запоминающее устройство 17, арифметическое устройство 18 сложения результатов точного и грубого измерения, схему вывода информации 19 на внешнее устройство накопления и обработки, преобразователь амплитуда - код 2О. Устройство работает следующим образом. Старт-сигнал с источника 2, задающи начало измеряемых интервалов времени, поступает на вход двухступенчатой схемы селекции 5 и запускает преобразователь время - амплитуда 8. Схема селекции 5 выделяет из времязадающей последовательности генератора 1 второй следующий 3 старт-сигналом импульс, который останавливает преобразователь 8 и откр вает селектор 12 грубого измерения, ра решая поступлениевремязадающих импул сов на счетчик 15 грубого измерения. На выходе преобразователя 8 формирует ся импульс, амплитуда которого пропорциональна временному интервалу между старт-сигналом и импульсом, выделенны схемой селекции 5. Этот импульс поступает через коммутатор 14 на амплитудно-«;одовый преобразователь 2О, измеряется им и полученный код подается в арифметическое устройство 18. Стоп-импульс, задающий окончание первого измеряемого временного интервала, поступает на старт-вход преобразователя время-амплитуда 9 и вход схемы селекции 6. Выделенный схемой селекции импульс времязадающего генератора подается на стоп-вход преобразователя время-амплитуда 9 и через схему ИЛИ на схему 16 считывания грубого кода, которая осуществляет передачу текущего кода счетчика грубого измерения в цифровое запоминающее устройство 17. Интервал времени между стоп-сигналом и выделенным схемой селекции 6 импульсом времязадающего генератора 1 трансформируется преобразователем время - амплитуда в импульс пропорциональной амплитуды, которая запоминается в ячейке аналогового запоминающего устройства 11. Эта дмплитуда хранится в ячейке запоминающего устройства до окончания первого интерполяционного преобразования амплитуда-код, вызванного старт- . сигналом. По окончании этого процесса (или, если первое преобразование закончилось, то сразу после принятия ячейкой памяти информации с преобразователя 9) информация с первой ячейки аналогового запоминающего устройства 11 при помощи коммутатора 14 передается на преобразователь амплитуда-код, где преобразовывается в двоичный код и передается в арифметическое устройство. При помощи последнего осуществляется вычисление по результатам грубого и точных измерений цифрового эквивалента анализируемого временного интервала в соответствии с выражением (-почн.груб. Лточм. raeti jj H результат измерения интервала между старт-сигналом и импульсом, вьшеленным схемой селекции 5; пЛ, - результат измерения грубого временно-го интервала, ограниченного импульсами схем селекции 5 и 6, который передается в арифметическое устройство 18 с цифрового запоминающего устройства 17; - результат измерения временного интервала между стоп-сигналом и импульсом схемы селекции 9 По окончании операций суммирования грубого и точных кодов результат передается в цифровое запоминающее устройство 17 и далее при помощи схемы вывода информации 19 - на внешнее устройство накопление и обработки. 56845 Аналогично {ээссмотренному выше производится регистрация второго, третьего и т. д. временных интервалов. срормула изобретения Многоканальный интерполяционный измеритель временных интервалов, содержащий генератор импульсов времязадаю- ° щей последовательности, канал интерполяции интервала неопределенности между старт - сигналом и импульсами генератора времязадающей последовательности. состоящий из двухступенчатой схемы се- лекции и соединенного с ней преобразователя время - амплитуда, каналы интерполяции интервалов неопределенности между стоп - сигнал ами и импульсами генератора времязадающей последовательности, состоящие из автономных двухступенчатых схем селекции и преобразователей время - амплитуда, селектор грубого измерения, соединенный с времязадающим генератором, двухступенчатой схемой селекции старт-канала и счетчиком грубого измерения, цифровое запоминающее устройство, соединенное с арифметичесКИМ устройством и схемой вывода информации, а также преобразователь амплитуда - код, соединенный с арифметическим устройством, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения в него введены аналоговое запоминающее устройство с чиcлcяvI запо50 минающих ячеек, равным числу анализируемых за цикл работы временных интервалов, коммутатор аналоговых сигналов, схема ИЛИ и схема считывания грубого, кода, причем один из входов коммута- тора аналоговых сигналов соединен с выходом преобразователя время - амплитуда старт-канала интерполяции, остальные входы коммутатора соединены с выхода- ми запоминающих ячеек аналогового запоминающего устройства, входы которых соединены с выходами преобразователей время - амплитуда стоп - каналов интерполяции, выход коммутатора аналоговых сигналов соединен с входом преобразова- теля амплитуда - код, выходы двухступенчатых схем селекции стоп-каналов интерполяции соединены через схему ИЛИ с управляющим входом схемы считывания грубого кода, информационные входы которой подключены к выходам счетчика грубого измерения, а выходы к входам цифрового запоминающего устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Авторское сшгдетельство 343375, М. кл . G- 04 F 1О/ОО, 1968, 2. Журнал 1 НЕЕ Transactione fjrt Nucteati Sciendu 1973, AfS -20, № 1, с. 242-245 прототип).