Измеритель временных интервалов Советский патент 1982 года по МПК G04F10/04 

I

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано для измерения интервалов времени в радиолокации, автоматике и экспериментальной физике.

Известен измеритель, в котором временной интервал измеряется с использованием метода последовательного счета, а зоны неопределенности грубого счета между стартовым (стоповым) импульсом и последуюа(И1ц (предыдущим) счетнымимпульсом измеряются с помощью двух преобразователей масштаба времени l .

Недостатком этого устройства является низкая точность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является измеритель, который содержитгенератор счетных импульсов, соединенней со счетчиком грубого измерения через ключ, подключенный к триггерам временных ворот в каналах стартового и стопового импульсов, два счетчика

точного измерения отрезков времени, два преобразователя масштаба времени в каждом из каналов стартового и стопового импульсов, ключи, два формирующих триггера, подключенные к входам каналов, два дополнительных триггера, две схемы совпаденТ я и две линии задержки 2.

Недостатком известного устройства является использование двухканаtoлов для измерения зон неопределенности грубого измерения, что вызывает дополнительную погрешность точного измерения, обусловленную различием параметров функциональных элементов

15 каждого из каналов.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в измеритель временных интерва20лов, содержащий генератор счетных импульсов, выход которого соединен с первыми входами первого ключа, ключа точного измерения, элемента сов39падения и ключа временньх ворот, реверсивные счетчики грубого и точ- ного измерения,три триггера, знход первого из которых соединен со вторым входом первого ключа, выход которого через первую линию задержки подключен к первому входу второго триггера, вторую линию задержки, первый выход элемента совпадения, подключен к первому входу, преобразователя масштаба времени, выход которого подключен ко второму входу ключа точного измерения, введены два элемента ИЛИ, семь элементов И и счетчик блокировки, причем выход вто рого триггера соединен с первым входом первого триггера,вторым входом элемента совпадения и счетным входом третьего триггера, инверсный выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых подключены к первым вхо дам соответственно реверсивного счет чика точного измерения и реверсивного счетчика грубого измерения, прямо выход третьего триггера соединен с первым входом третьего элемента И и вторым входом ключа временных ворот, выход которого соединен с первыми входами четвертого и пятого эле ментоз И, еторые выходы которых подключены соответственно к прямому и инверсному выходам шестого элемента И, выход четвертого элемента И через счетчик блокировки подключен ко входам шестого элемента И, выход пятого элемента И соединен с первый входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу реверсивного счетчика грубого измерения, выход ключа точного измерения соединен со вторыми входами первого и третьего элементов И, выход последнего подключен ко второму вход реверсивного счетчика точного измерения, первый и второй выходы которого соединены соответственно со вторым входом второго элемента И и первым входом седьмого элемента И, второй вход которого подключен к вто рому выходу элемента совпадения и второму входу второго триггера, а ffljixoift - к второму входу первого элемента ИЛИ, шина Старт импульсов соединена с первым входом второго элемента ИЛИ, ко второму входу которого через вторую .линию задержки под ключена шина Стоп, импульсов, выход второго элемента ИЛИ соединен со вто „ыми входами первого триггера и преобразователя масштаба времени. На фиг,1 представлена структурная электрическая схема измерителя временных интервалов; на фиг,2 - временные диаграммы его работы. Измеритель временных интервалов содержит генератор 1 счетных импульсов, блок грубого измерения, состоящий из ключа 2 временных ворот, реверсивного счетчика 3 грубого измерения, триггера k, сметчика 5 блокировки, пяти элементов Иб-10, элемента ИЛИ 11,блок точного измерения состоящий из двух формирукхчих триггеров 12и 13, ключа И, 15 и 16 задержки, элемента 17 совпадения, преобразователя 18 масштаба времени, ключа 19 точного измерения, реверсивного счетчика 20 точного измерения, элемента ИЛИ 21, элементов И 22 и 23, В исходном состоянии младший разряд реверсивного счетчика 3 установлен в единицу, остальные разряды данного счетчика, а также реверсивный счетчик 20 и счетчик 5 блокировки установлены в нуль. Триггеры 12 и . 13содержат ключ Ij и элемент 17 совпадения в закрытом состоянии. Ключ 2 Временных ворот и злемент И 22 удерживаются триггером в закрытом состоянии, а элементы И 9 и 23 - в открытом. Элемент И 7 блокирует прохождение импульсов мерее элемент И 8 и разрешает прохождение их через элемент И 6, Ключ 19, управляемый преобразователем 18, также закрыт. Элемент И 10 управляется признаком второго переноса, который формируется в счетчике 20 точного измерения. Импульс Старт проходит через элемент ИЛИ 21 (фиг,2а,в) и устанавливает в единичное состояние триггер 12, открывая, таким образом, ключ , а также запускает преобразователь 18 масштаба времени. Первый из счетных импульсов, следующих с периодом..иJ, с генератора 1 {фиг.2г), прошедший через ключ 14 и задержанный линией 15 задержки на 0,2tf, устанавливает- триггер 13 s единичное состояние, разрешая прохождение второму их счетных импульсов через элемент И 17 на вход преобразователя 18 (фиг,2д,е). Одновременно передним фронтом триггера 13 сбрасывается в нуль триггер 12, закрывая ключ и устанавливаете ; а

единичное состояние триггер (фиг.2ж), по которому разрешается прохождение импульсов через элемент И 22 и ключ 2, и блокируется - через элементы И 9 и 23. По спаду выходноге импульса элемента 17 триггер 13 устанавливается в нуль, закрывая (фиг.2д,е)..

/Сигналы с генератора 1, начиная со второго после прихода импульса Старт, проходят через ключ 2 (фиг.2з) и элемент И 6 на счетный вход счетчика 5 блокировки до тех пор пока не будет получен код, соответствующий номинальной величине временной задержки линии 16 задержки (фиг.2и), после чего элемент И 7 блокирует прохождение сигналов через элемент И 6 и открывает элемент И 8 (фиг,2к), выходные сигналы которого поступают на второй вход {+) реверсивного счетчика 3 через элемент ИЛИ 11 (фиг.2л). Номинальная величина временной задержки равна ЗКир, где К - коэффициент преобразователя 18.

Преобразованный в К раз временной интервал t , зоны неопределенности грубого счета, ограниченный импулсом Старт и счетным импульсом, заполняется сигналами генератора 1. Эти сигналы проходят через ключ 19 и элемент И 22 на второй вход (+) реверсивного счетчика 20 точного из.мерения емкостью . Если , то формируется признак переноса, который разрешает прохождение второго счетного импульса генератора 1 после сигнала Стоп через элемент И 10 и элемент ИЛИ 11 на второй вход (+) реверсивного счетчика 3, после чего признак переноса сбрасывается.

Импульс Стоп проходит через линию 16 задержки и элемент ИЛИ 21 (фиг.26.в.) и производит действия аналогичные импульсу Старт. Выделение сигнала, фиксирующего конец зоны неопределенности грубого счета (фиг.2д,е), начало которой определяеся импульсом Стоп, производится та же аналогично выделению сигнала, фиксирующего конец зоны неопределенност грубого счета, начало которой определяется импульсом Старт. Одновременно передним фронтом триггера 13 сбрасывается в нуль триггер k (фиг.2 и блокируется прохождение импульсов через ключ 2 и элемент И 22 и разре.шается - через элементы И 9 и 23.

Преобразованный в К раз временной интервал tlj зоны неопределенности грубого счета, ограниченный импульсом Стоп и счетным импульсом, заполняется сигналами генератора 1. Эти сигналы проходят через ключ 19 и элемент И 23 на первый вход (-) реверсивного счетчика 20. Если KtnKJg, то в реверсивном счетчике 20 формируется признак переноса, который через элемент И 9 поступает на первый вход (-) реверсивного счетчика 3.

Формула изобретения

Измеритель временных интервалов, содержащий генератор счетных импульсо выход которого соединен с первыми вхо дами первого ключа,ключа точного изме рения ,элемента совпадения и ключа временных ворот ,реверсивные счетчики гру 6oi о и, точного измерения,три триггера, выход первого из которых соединен со вторым входом первого ключа, выход которого через первую линию задержки подключен к первому входу второго триггера, вторую линию задержки, первый выход элемента совпадения подключен к первому входу преобразователя масштаба времени, выход которого подключен ко второму входу ключа точного измерения, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены, два элемента ИЛИ, семь элементов И и счетчик блокировки, причем выход второго триггера соединен с первым входом первого триггера, вторым входом элемента совпадения и счетным входом третьего триггера, инверсный выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых подключены к первым входам соответственно реверсивного счетчика точного измерения .и реверсивного счетчика грубого измерения, прямой выход третьего триггера соединен с первым входом третьего элемента И и вторым входом ключа временных ворот, выход которого соединен с первыми входами четвертого и пятого элементов И, вторые выходы которых подключены соответственно к прямому и инверсному выходам шестого элемента И, выход четвертого элемента И через счетчик блокировки подключен ко входам шестого элемента И, выход пятого элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ,,выход которого подключен ко второму входу реверсивного счетчика грубого измерения, выход ключа томного измерения соединен со вторыми входами первого и третьего элементов И, выход последнего подключен ко второму входу реверсивного счетчика точного измерения, первый и второй выходы которого соединены соответственно со вторым входом второго элемента И и первым входом седьмого элемента И, второй вход которого подключен к второму выходу элемента совпадения и второму входу 90 8 второго триггера, а выход - к второму входу первого элемента ИЛИ, шина Старт импульсов соединена с первым входом второго элемента ИЛИ, ко второму входу которого через вторую линию задержки подключена шина Стоп импульсов, выход второго элемента ИЛИ соединен со вторыми входами первого триггера и преобразователя масштаба времени, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 368583, кл, G О F Ю/О, 1973. 2. Авторское свидетельство СССР № 551600, кл. G 0 F 10/0, 1977,

Старт. .