Измеритель коротких интервалов времени Советский патент 1981 года по МПК G04F10/04 

(,54) ИЗМЕРИТЕЛЬ КОРОТКИХ ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ

Изобретение относится/к измерительной технике, и может быть исполь зовано при измерении временных интер валов импульсов сложной . Известен.измеритель коротких интервалов времени по основному авт. св. № 527693, используемый для измере ния параметров импульсов, имеющих ко лебания на переднем фронте, который содержит два дискриминатора, вход каждого из которых подключен ко вход измерителя, выход первого дискриминатора - к одному входу первого триггера, а выход второго дискриминатора через первый элемент ИЛИ - к другому входу первого триггера, выхо которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, кварцевый генератор, выход которого через второй - элемент ИЛИ соединен со счетным входом первого счетчика и через третий элемент ИЛИ со счетным входом второго счетчика, второй вход третьего элемента ИЛИ подключен к выходу второго триггера, один вход которого подсоединен ко входу Старт измерителя, а другой вход к 1йине Сброс которая подключена ко второму входу первого элемента ИЛИ и установочному рходу второго счетчика. Кроме TorOj, измеритель коротких интервалов времени содержит три триггера, два элемента ИЛИ и элемент И, причем второй счетчик через элемент И подключен ко третьего триггера, один выход которого через четвертый элемент ИЛР подключен к установочному входу первого счетчика и к счетному входу четвертого триггера, а другой выход через пятый элемент ИЛИ - к счетному входу пятого триггера, выход которого соединен с третьими входами второго и третьего элементов ИЛИ, второй вход пятого элемента ИЛИ подключен к первому выходу первого триггера, второй выход которого подключен ко второму входу четвертого элемента ИЛИ, управляющие входы четвертого триггера подсоединены к Управляющим входам измерителя, а шина Сброс соединена со всеми триггерами 1. Недостатком известного устройства являются невозможность определения так называемого явления пробоя , когда амплитуда импульса снижается до нуля с последующим возрастанием, а также временной зоны в течение которой наблюдается указанное явление пробоя . Цель изобретения - расширение фун циональных возможностей измерителя. Эта цель достигается тем, что в измеритель, содержащий пять триггеро пять элементов ИЛИ, два дискриминато ра, вход каждого которых подклю1чен ко входной шине измерителя, выхо первого дискриминатора - к одному из входов первого триггера, выход другого через элемент ИЛИ - к другому входу первого триггера, кварцевый ге нератор, выход которого через другой элемент ИЛИ соединен со счетным входом первого счетчика, и через третий элемент ИЛИ со счетным входом второго счетчика, второй триггер, входы которого подключены к шинам Старт и Сброс, элемент И, дополнительно введены три триггера, элемент И, два элемента ИЛИ-НЕ и дискриминатор нулевого уровня, причем входная шина измерителя через дискриминатор нулевого уровня подключена к первым входам первого и второго элементов ИЛИ-НЕ, вторые входы которых соединены с прямым и инверсным выходами третьего триггера соответственно, выходы первого и второго элементов ИЛИ-НЕ соединены с первыми входами соответственно первого и второго дополнительных триггеров, вторые входы котррых подключены к шине Сброс и первому входу третьего дополнитель ного триггера, управляющие входы которого соединены с управляющими входами измерителя, выходы второго дополнительного триггера и первого дискриминатора подключены к первому и второму входам соответственно дополнительного элемента И, выход ко торого подключен к счетному входу третьего дополнительного триггера. На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого измерителя; на фиг.2 входной импульс, параметры которого измеряются на уровне Uf. Измеритель состоит из дискриминаторов 1 и 2, кварцевого генератора 3, счетчиков 4 и 5, элементов ИЛИ 6 триггеров 11-15, элемента И 16, шин Сброс 17,. Вход 18 и Старт 19, управляющих входов 20 и 21, дис криминатора 22 нулевого уровня, элементов ИЛИ-НЕ 23, 24, элемента И 25 и триггеров 26, 27 и 28. Входы дискриминаторов 1, 2 и 22 соединены со входом 18 измерителя, выход дискриминатора 1 соединен с одним входом триггера 12 и входом схемы И 25, а выход дискриминатора 2 через элемент, ИЛИ 6 соединен с др гим входом триггера 12, один выход которого через элемент ИЛИ 8 соедин СО входом счетчика 5 и через элем ит ИЛИ 10 - со счетным входом три гера 14. Второй выход триггера 12 через элемент ИЛИ 9 соединен с уста новочным входом счетчика 5 и счетны входом триггера 15. Выход триггера 11 через элемент ЛИ 7 соединен с входом счетчика 4, ыход которого соединен с входом риггера 14. Выход триггера 14 соедиен с соответствующими входами элеэнтов ИЛИ 7,8. Счетчик 4 через элеент И 16 соединен с входом триггера 3. Один выход триггера 13 соединен . со вторым входом элемента ИЛИ 9 и первым вхсэдом элемента ИЛИ-НЕ 23, а другой выход триггера 13 соединен со вторым входом элемента ИЛИ 10 и первым входом элемента ИЛИ-НЕ 24. Выход дискриминатора 22 нулевого уровня соединен со вторыми входами элементов ИЛИ-НЕ 23 и 24, выходы которых соединены с входами триггеров 26и 27 соответственно. Шина Сброс 17 соединена со входами триггеров 11, 13, 14, 15, 26, 27и 28 счетчика 4 и со вторым входом элемента ИЛИ 6. Шина Старт 19 соединена с входом триггера 11. Управляющие входы триггеров 15 и. 28 соединены с управляющими входами 20 и 21 измерителя. Выход триггера 27 через элемент И 25 соединен со счетным входом триггера 28. Выход кварцевого генератора 3 через элементы ИЛИ 7, 8 соединен со входами счетчиков 4 и 5 соответственно. Измеритель работает следующим образом. При подаче на шину Сброс 17 единичного логического сигнала, счетчик 4 и триггера 11-15, 26, 27, 28 устанавливаются в исходное состояние, что приводит к установке в исходное состояние счетчика 5. Измеритель готов к работе. При поступлении сигнала по шине Старт 19 (начало измерения), триггер 11 перебрасывается в единичное состояние и разрешает прохождение импульсов с кварцевого генератора 3 через элемент ИЛИ 7 на вход счетчика 4. Начинается отсчет времени tj . При увеличении (по модулю) входного импульса, поступающего на вход 18 до значения Ur (точка 1 на фиг. 2) срабатывает- дискриминатор 1, перебрасывая триггер 12. В результате срабатывания триггер 12, подававшийся ранее через элемент ИЛИ 9 сигнал обнуления счетчика 5 снимается, и одновременно импульсы с кварцевого генератора 3 через открывшийся элемент ИЛИ 8 поступают на вход счетчика 5. Начинается отсчет времени t. При уменьшении (по модулю) входного импульса (точка 2 на фиг. 2) до значения V (дребезг) срабатывает дискриминатор 2, и триггер 12 через элемент ИЛИ 6 возвращается в исходное состояние, запрещая поступление импульсов с кварцевого генератора 3 через элемент ИЛИ 8 на вход счетчика 5. Одновременно через элемент ИЛИ 9 на счетчик 5 подается сигнал обнуле ния, который возвращает счетчик 5 в нулевое состояние. Одновременно этот сигнал поступает на счетный вход триггера 15. в результате .триггер 15 срабатывает сигнализиру дребезжа На управляю о наличии щие входы 20, 21 триггера 15 поданы управляющие сигналы таким образом, что триггер 15 в дал нейшем удерживается в этом состояни вне зависимости от сигналов на счет ном входе. При новом увеличении по модулю входного импульса выше уровня Up (точка 3 на фиг. 2) срабатывает дис риминатор 1 и также как и в предыду щем случае счетчик 5 начинает отсче времени 1ц. При уменьшении по модулю.входног импульса ниже уровня (точка 4 на фиг. 2) срабатывает дискриминатор 2 в результате этого как и в предыд щем случае счетчик 5 обнуляется. Счетчик 4 продолжает отсчет времен ta и нэ. Если в момент (до истечения врем ни ) входной импульс падает до нуля, срабатывает дискриминатор 22 нулевого уровня и так как триггер 1 находится в нулевом состоянии, т.е. время , отсчитываемое счетчиком 4 еще не прошло и элемент 16 И не сработал, то элемент ИЛИ-НЕ 23.откры а элемент ИЛИ-НЕ 24 закрыт; Поэтому сигнал срабатывания дискриминатора 22 нулевого уровня может пройти на S-вход только триггера 26 и не може изменить состояние триггера 27. В результате триггер 26 срабатывает сигнализируя о наличии пробоя в зоне . При новом увеличении входного импульса до значения Uy, (точка 6 на фиг. 2), срабатывает дискриминатор 1, и счетчик 5 начинает отсчет времени t, причем этот счет времени tu начинается с нуля. Через время tцд срабатывает элемент И 16 и сигнал с его выхода опрокидывает триггер 13 в единичное состояние, в результате этого элемент ИЛИ-НЕ 23 закрываетсяч, а элемен ИЛИ-НЕ 24 открывается. Если пробой в зоне Ьц отсутствует; то триггер 26 не может опрокинуться в единичное состояние при пробое в зоне за twa / так как элемент ИЛИ-НЕ 23 в момент времени t,,a закрывается. При уменьшении по модулю входного импульса до значения Uy, (точка 7 йа фиг. 2) срабатывает дискриминатор 2 и возвращает триггер 12 через элемент ИЛИ 6 в нулевое состояние. Так как триггер 13 находится в единичном состоянии, то элемент ИЛИ 9 закрыт и сигнал обнуления не может пройти на счетчик 5, Сигнал с нулевого выхода триггера 12 закрывает элемент ИЛИ 8, в резу-ibTaTe этого отсчет времени t счетчиком 5 прекращается и в счетчике 5 хранится информация пропорциональная времени t, Одновременно сигнап с нулевого выхода триггера 12 суммируясь с сигналом с нулевого выхода триггера 13 через элемент ИЛИ 10 поступает на вход триггера 14 и опрокидывает последний в единичное состояние. Сигнал с единичного выхода триггера 14 закрывает элемент ИЛИ 7, в результате этого счетчик 4 останавливается, прекращая отсчет времени tg. .При уменьшении входного импульса до нуля (точка 8 на фиг. 2)-срабатывает дискриминатор 22 нулевого уровня, сигнал с которого через элемент ИЛИ-НЕ 24 опрокидывает триггер 27 в единичное состояние. Если нового нарастания по модулю входного импульса не происходит, то на этом работы устройства заканчиваются. В счетчике 4 хранится информация с времени tj, в счетчике 5 - с времени tn. В триггере 26 хранится информация о наличии пробоя в зоне . Триггер 28 находится в нулевом состоянии сигнализируя о том, что пробоя в зоне за не произошло. Если начиная с точки 8 (фиг. 2) вхЭДНОЙ импульс возрастает и достигает значения , срабатывает дискриминатор 1, сигнал с выхода которого через элемент И 25 поступает на счетный вход триггера 28 и опрокидывает последний, что сигнализирует о наличии пробоя в зоне за йцэ Управляющие входы триггера 28 подключены к управляющим входам 20 и 21 измерителя таким образом, что триггер 28 удерживается в единичном состоянии вне зависимости от импульсов на его входе. На этом работа устройства заканчивается. Применение изобретения позволяет расширить функциональные устройства, за счет определения временных зон, Б которых наблюдается так называемое явление пробоя, когда амплитуда импульса снижается до нуля с последующим возрастанием. Определение временных зон пробоя позволяет повысить качество контролируемых изделий. Формула изобретения Измеритель коротких интервалов времени по авт. св. № 527693, о тлич ающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены три триггера, элемент И, два элемента ИЛИ-НЕ и дискри 1инатор нулевого уровня, причем входная шина измерителя через дискриминатор нулевого уровня подключена к первым входам первого и второго элементов ИЛИ-НЕ, вторые входы которых соединены с прямым и инверстным выходами третьего триггера соответственно, вы ходы первого и второго элементов ИЛИ-НЕ соединены с первыми входами соответственно первого и второго дополнительных триггеров, вторые входы которых подключены к шине Сброс и первому входу третьего дополнитель ного триггера, управлякнцие входы которого соединены с управляющими входами измерителя, выходы второго дополнительного триггера и первого дискриминатора подключены к первому и второму входам соответственно дополнительного элемента И, выход которого подключен к счетному входу третьего дополнительного триггера. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 527693, кл. G 04 F 10/04, 1975.