Способ преобразования интервалаВРЕМЕНи B цифРОВОй КОд и уСТРОйСТВОдля ЕгО ОСущЕСТВлЕНия Советский патент 1981 года по МПК H03K13/20 

(54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ИНТЕРВАЛА ВРЕМЕНИ

В ЦИФРОВОЙ КОД И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при создании преобразователей интервала времени в цифровой код. Известен способ преобразования интервала времени в цифровой код путем заполнения преобразуемого интервала времени короткими или неукороченными импульсами эталонной частоты. Импульсы эталонной частоты подсчитывают с помощью счетчиков, которые строятся на триггерах 1. Недостатком способа является большая погрешность преобразования. Известен способ преобразования интервала времени в цифровой код путем заполнения преобразуемого интервала времени неукороченными по длительностям импульсами эталонной частоты, которые подсчитывают в течение этого интервала с противоположными уровнями подсчитываемых сигналов до начала и после окончания преобразования 2. Недостатком способа является большая погрешность преобразования. Цель изобретения - уменьшение погрешности преобразования. Поставленная цель достигается тем, что в способе преобразования интервала времени в цифровой код путем заполнения преобразуемого интервала времени неукороченны ми по длительности импульсами эталонной частоты, которые подсчитывают, фазу рабочих перепадов подсчитываемых импульсов сдвигают в сторону начала преобразуемого интервала времени после появления старт-импульса, а устройство для его осушествления содержит генератор эталонной частоты, выход которого соединен с первым входом управляемого блока задержки, выход которого через электронный ключ соединен с первым входом счетчика, второй вход которого соединен с первым входом триггера, второй вход которого соединен с выходом счетчика, а выходы соединены соответственно со вторым и третьим входами управляемого блока задержки. На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства для осуществления способа на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие способ. Устройство содержит генератор 1 эталонной частоты и управляемый, блок 2 задержки, имеющий запускающий вход С и два управляющих входа Xi и Хг,электронный ключ 3, управляемый старт- и стопимпульсами, счетчик 4 и триггер 5 с раздельными входами включения S и гашения R.

На диаграммах обозначено: импульсы 6 на выходе генератора 1, импульсы 7 на выходе управляемого элемента 2 задержки, старт-импульс 8 (т. к. все процессы способа совершаются непосредственно после появления старт-импульса, то стоп-импульс на диаграммах не показан), сигналы 9 на выходе электронного ключа 3, сигналы 10 на выходе триггера младшего разряда счетчика 4, сигналы И на выходе триггера 5.

Генератор 1 непрерывно выдает KOJje6aния (диаграмма 1 на фиг. 2) - сетку импульсов эталонной частоты. По сигналу «Сброс все триггеры счетчика 4 по входам R устанавливаются в нулевом состоянии.

Чтобы не возникала дополнительная погрешность, необходимо обеспечить переключение триггера младшего разряда счетчика 4 по первому рабочему перепаду при появлении старт-импульса в любой момент времени в промежутке tg исходной сетки эталонных импульсов (диаграмма 6 на фиг. 2). Однако, как видно из диаграмм (фиг. 2) промежуток времени f g. между моментом in и первым рабочим перепадом исходного колебания значительно меньше времени ti tg триггера 4 (фиг. 1). Поэтому этот триггер в данном случае не переключается от исходного сигнала (диаграмма 6 на фиг. 2) по первому рабочему перепаду, появившемуся после момента времени t. Но если на счетчик подавать такую же сетку эталонных ишчульсов, но по фазе задержанную на время t|. tg (диаграмма 7 на фиг. 2), то тогда независимо от момента t появления старт-импульса внутри промежутка Tg (подготовительная часть периода) исходного колебания (диаграмма I на фиг. 2), этот триггер всегда переключается, если относительно новой сетки эталонных импульсов (диаграмма 7 на фиг. 2) выполняется условие,- что 1н возникает раньше начала времени ti, т. е. раньше первого рабочего перепада исходного колебания (диаграмма 6 на фиг. 2), когда

t6 , te,

где if, - время восстановления триггера младшего разряда счетчика, ибо в этом случае всегда выполняется условие переключения триггера -младшего разряда счетчика под действием первого рабочего перепада

. te,

приtl, : Tg

Если же момент времени tH лежит в промежутке Тр задержанной сетки импульсов эталонной частоты (диаграмма 7 на фиг. 2), часть из которого, расположенная между подготовительным перепадам (последним перед моментом t) и началом времени ti.

совпадает с частью промежутка Tj исходной сетки (диаграмма 7 на фиг. 2), то и здесь выполняется условие t|, , и триггер младшего разряда счетчика 4 переключается по первому рабочему, перепаду, так

как часть промежуткаТр, гдеТр- рабочая часть периода, и часть промежутка от последнего подготовительного перепада до начала времени t задержанной сетки импульсов эталонной частоты (диаграмма 7 на фиг. 2) совпадает с промежутком tg исходной сетки импульсов (диаграмма 1 на фиг. 2, то выполняется условие переключения триггера младшего разряда счетчика 4 под действием первого рабочего перепада исходной (диаграмма 6 на фиг. 2) сетки импульсов эталонной частоты после появления старт-импульса, независимо от положения момента времени ti внутри интервала Tg исходного колебания (диаграмма 6). Если же момент времени ц окажется расположенным внутри промежутка t, то, так как

в этом случае всегда будет

n,t 4,

триггер младшего разряда счетчика 4 переключать-ч не будет, ибо промежуток t совпадает с промежутком tp исходной сетки 5 импульсов эталонной частоты (диаграмма 6 на фиг. 2), когда этот триггер и не должен переключаться.

Далее, чтобы сохранить моменты отсчета квантующих уровней, необходимо фазу подсчитываемых сигналов (диаграмма 7 на фиг. 2), совместить с фазой исходной сетки импульсов (диаграмма б на фиг. 2). Поэтому в момент появления старт-импульса фаза подсчитываемых сигналов на выходе управляемого блока 2 и электронного ключа

(диаграммы 7 и 9 на фиг. 2) отстает of фазы сигнала исходной сетки импульсов генератора эталонной частоты 1 (диаграмма 6 на фиг. 2) на величину tt t/. После первого переключателя триггера (диаграмма

0 10 на фиг. 2). младшего разряда счетчика 4, сигналом с соответствующего выхода этого триггера с задержкой Т (в диаграммах задержки в электронном ключе 3. в счетчике 4 и во входных цепях управляемого блока 2 пренебрегается), определяемой временем

5 переключения триггера 5, по входу S триггер 5 устанавливается в состояние логической единицы (диаграмма 11 на фиг. 2). При этом сигналы на выходах триггера 5 меняются на противоположные, в результате чего происходят соответствующие переключения по входам Xi и Xi в управляемом блоке 2 и фаза сигнала на выходе его становится равной фазе сигналов генератора 1. Начальный сдвиг фазы на выходе электронного ключа 3 может быть любым, но не

5 меньше, чем tj.

Предлагаемый способ позволяет снизить погрешность преобразования за счет компенсации дополнительной по/решностк. определяемой конечным значением времени переключения tcp и времени восстановления tj триггера младшего разряда счетчика. Формула изобретения 1.Способ преобразования интервала времени в цифровой код путем заполнения преобразуемого интервала времени неукороченными по длительности импульсами эталонной частоты, которые подсчитывают, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешности преобразования, фазу рабочих перепадов подсчитываемых импульсов сдвигают в сторону начала преобразуемого интервала времени после появления старт-импульса. 2.Устройство для осушествления способа по п. 1, содержащее генератор эталонной частоты, выход которого соединен с первым входом управляемого блока задержки, выход которого через электронный ключ соединен с первым входом счетчика, второй вход которого соединен с первым входом триггера, второй вход которого соединен с выходом счетчика, а выходы соединены соответственно со вторым и третьим входами управляемого блока задержки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Касатки А. С. Автоматическая обработка сигналов частотных датчиков. М-Л., «Энергия, 1966, с. 10-40. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 1963439/18-21 (прототип).

Фиг.1

/I

tH

Фиг.