Цифровой измеритель отношенияВРЕМЕННыХ иНТЕРВАлОВ Советский патент 1981 года по МПК G04F10/04 

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах. Известен цифровой измеритель отно шения интервалов, содержащий счетчики, управляемый делитель частоты, ге нератор импульсов и логические элеме нты TI 1 -. Недостатками этого устройства являются сравнительно невысокая точность и значительное время измерения при измеЕ ении малых отношений времен ных интервалов. Известен цифровой измеритель отно шения временных интервалов, содержащий измеритель временных интервал счетчик первого интервала, кодовый выход которого подключен к управляю щему входу управляемого делителя ча тоты, выход которого соединен со сч ным входом счетчика результата 2.3Недостатком известного устройства является сравнительно невысокая точность работы устройства. Цель изобретения - повышение точ ности работы устройства. Указанная цель достигается тем, что в устройство введены делитель образцовой частоты, коммутатор, рас ределитель импульсов, собирательный элемент, суммирующий и реверсивный счетчик числа переполнений, элемент фиксации нуля, триггер знака и блок переключателей сигналов, причем делитель образцовой частоты включен между измерительным выходом измерителя временных интервалов и входом .коммутатора, выход которого подключен ко входу распределителя импульсов, один из выходов которого соединен со счетным входом счетчика первого интервала, другой - со счетным входом управляемого делителя частоты,, входы собирательного элемента связаны, первый - с импульсньам выходом и установочным входом счетчика первого интервала , второй - с импульснь 1 выходом и и установочным входом счетчика результата, выход собирательного элемента подключен к счетным входам суммирующего и реверсивного счетчиков числа переполнений, выход первого из счетчиков соединен с управляющим входом коммутатора, импульсный выход второго счетчика подключен ко входу триггера знака, а кодовый выход-этого счетчика через элемент фиксации нуля связан с управляющим вxoдo i блока nei ekлючателей сигналов, сигнальные входи которого подключены к выходам три гера знака, импульсный вход связан с управляющим выходом измерителя вре менных интервалов, установочным входом суммирующего счетчика числа переполнений и управляю цим входом распределителя импульсов, а выход - с управляющим входом реверсивного счет Чика числа переполнений. На чертеже представлена структурная схема цифрового измерителя отношения ьременпых интервалов. Устройство содер-жит измеритель 1 временных интервалов, делитель 2 образцовой частоты, коммутатор 3, распределитель 4 импульсов, счетчик 5 перБОГо интервала, упр 1БЛяемый дел тель 6 частоты, счетчик 7 результата, собирательный элемент 8, сум-мирующий и реверсивный счетчики 9 и 10 числа переполнений/ элемент 11 фикса ции нуля, триггер 12 знака, блок 13 переключателе{5 сигналов. Индексами 14 и 15 обозначены входы устройства на которые подаются соответственно первый Т и второй Т2 временные интервалы. Индексами 16-18 обозначены выходы устройства, на которые выводи ся результат измерения в виде, числа состоящего из мантиссы (выход Ifi) , модуля порядка (выход 17) и знака порядка (выход 18-) . , Устройство работает следукицим образом. По команде Запуск счетчики 9 и 10 и триггер 12 устанавливаются з исходное нулевое состояние, а переключатели блока 13 - в состояние, при котором нулевой сигнал с прямого выхода триггера 12 подключается к выхо ду 18 и к управляющему входу реверсивного счетчика 10. При этом на выходе 18 формируется сигнал, соответс вующий знаку минус, а в реверсивно счетчике 10 устанавливается режим суммирования.После этого измеритель 1 начинает изменять первый временной интервал Т ,поданный на вход 14 При этом на вход делителя 2 частоты поступают импульсы образцовой частоты f-, . Поскольку ч:исло в счетчике 9 равно нулю, через коммутатор 3 на вход распределителя 4 поступают импульсы той же частоты ц , которые с выхода последнего поступают на счет ный вход счетчика 5 первого временного интервала. б момент переполнения импульс с выхода счетчика 5 поступает на ег установочный вход и в счетчике 5 фи сируется число. Одновременно этот же импульс через собирательный элемент 8 поступает в счетчики 9 и 1 в которых будет зафиксировано одно и то же число. Соответственно коду счетчика 9, коммутатор 3 переключае ся и на его выход поступает уменьше ое значение образцовой частоты. По оманде конца измерения временного нтервала Т|, формируемой измерителем 1, счетчик 9 устанавливается в нулевое состояние, а выход коммутатора 3 через распределитель 4 подключается к счетному в.соду управлнемих-о делите ля б частоты.Одновременно зта же команда поступает на импульсный вход блока 13 переключателей,который устанавливается в состояние,зависящее от с -1гнала Hfi управляющем входе его, связанным с элементом 11 фиксации нуля. Если число, зафиксированное в счетчике 10, равно нулю, то на выходе элемента 11 формируется единичный сигнал., В этом случае блок 13 переключателей подключает на вход 18 единичный сигнал с инверсного. выхода триггера 12, что соотретст.вуеТ знаку плюс. Одновременно на управляющий вход реверсивного счетчика 10 подключается нулевой сигнал с прямого выхода триггера 12. Тем caMi.JM, в счетчике 10 остается включенным режим суммирования. Если число, зафиксированное в счетчике 10, отлично от нуля, то на выходе элемента 11 фиксации нуля формируется нулевой сигнал, в результате чего по команде конца измерения интервала Т., блок 13 переключателей подключает на выход 18 нулевой сигнал с прямого выхода триггера 1 2, чему соответствует знак.минус, а к управляющему входу реверсивного счетчика 10 подключается единичный сигнал с инверсного выхода триггера 12. Реверсивный счетчик 10, таким образом, переключается в режим вычита-ния. После выполнения описанных выше операций измеритель 1 начинает измерение поданного на вход 15 второго временного интервала Tj, выдавая на вход делителя 2 импульсы образцовой частоты fj. . Поскольку в этот момент число в счетчике 9 равно нулю, че-рез коммутатор 3 на вход распределителя 4 поступают импульсы той же частоты и проходят через последний на счетный вход управляемого делителя 6. Образующиеся на выходе делителя 6 импульсы поступают в счетчик 7. В момент переполнения импульс с импульсного выхода счетчика 7 поступает на его установочный вход и в счетчике 7 фиксируется число. Одновременно этот же импульс через собирательный элемент 8 поступает в счетчики 9 и 10. Соответственно коду счетчика 9 коммутатор 3 подключает с выхода делителя 2 частоты на вход распределителя 4 образцовую частоту. На выходе делителя б значение часть ты также уменьшается, т.е. начиная с момента переполнения счетчика 7 ь .

го вход поступает меньшее значение астоты. К моменту окончания интерваа Т2 в счетчике 7 Фиксируется число. Число в счетчике 10 изменяется на одну единицу счета. К моменту окончаНИН интервала Т в счетчике 10 фиксируется число.

LJ Г7рО1лООСО измерен глП IITCpIjCUI

счетчик 10 переходит через ноль. При этом импульсе с его импульсного выхода триггер 12 переключается в единичное состояние. В результате этого блок 13 переключателей подключает на ыход 18 единичный сигнал с прямого выхода триггера 12, чему соответствует знак плюс , а к управляю це1« у входу реверсивного счетчика 10 подключается нулевой сигнал с инверсного выхода триггера 12, в результате чего счетчик 10 переключается в режим суммирования.

Число, зафиксированное в счетчике 10, указывает на сколько разрядов необходимо сдвинуть запятую в числе, зафиксированном в счетчике результата 7, а знак на выходе 18 указывает неправление сдвига. При знаке .плюс запятая сдвигается вправо, а при знаке минус - влево.

Формула изобретения

Цифровой измеритель отношения временных интервалов, содержащий измеритель временных интервалов, счетчик первого интервала, кодовый выход которого подключен к управляющему входу управляемого, делителя частоты, выход которого соединен со счетным входом счетчика результата, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены делитель образцовой частоты, коммутатор, . распределитель импульсов, собирательный элемент, суммирующий и реверсивный счетчики числа переполнения, элемент фиксации нуля, триггер знака и блок переключателей сигналов, причем делитель образцовой частоты включен между измерительным выходом измерителя временных интервалов и

t/rMnr «rrt4 эп,,г-ч ,tV/-Vr t -rXTi/ r- -- -I-A- .rf- -w-t, ,,.

подключен ко входу распределителя сигналов, один из выходов которого соединен со счетным входом счетчика

0 первого интервала, другой - со счетным входом управляемого делителя частоты, входы собирательного элемента связаны, первый - с импульсныт выходом и установочным входом счетчика

5 первого интеррал, второй - с импульсным выходом и установочным входом счетчика результата, выход собирательного элемента подключен к счеткы.-.i входам сум;уй:ру10 дего и реиерсиЕПого счетчиков числа переполнений, выход

0 суммирующего счетчика соединен с управляющим входом коммутатора, импульсный выход реверсивного счетчика подключен ко входу триггера знака, а кодовый выход этого счетчика через эле5мент фиксации нуля связан с управляющим входом блока Переключателей сигналов, сигнальные входы которого подключены к выходам триггера знака, импульсный вход связан с управляющим

0 выходом измерителя временных интервалов , установочным входом суммирующего счетчика числа переполнений и управляющим входом распределителя импульсов, а выход - с управляющим вхо5дом реверсивного счетчика числа переполнений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР .№ 391728, кл. Н 03 К 13/20, 1971.

0

2.Авторское свидетельство СССР № 523384, кл. G 04 F 10/04, 1975 (прототип).