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

(Б ) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ

I

Изобретение относится к области электроизмерительной технике и может быть использовано в автоматике, вычислительной технике и эксперимен тальной физике.

Известен измеритель временных интервалов содержащий генератор имnyjibcoBi временные селекторы, блок управления, секционные линии задержки и счетчики 11.

Недостатками известного измерителя являются низкое быстродействие и сложность его технической реализации.

Наиболее близким к предлагаемому является .измеритель временных интервалов; содержащий генератор импульсов, две секционные линии задержки, счетчик импульсов, триггеры, элементы И, элементы ИЛИ и элемент задержки С21.

Недостатком данного измерителя является его низкая точность, обусловленная записью лишнего импульса

в счетчик при определенном временном соотнснлении импульсов генератора со временем окончания измерения.

Цель изобретения - повышение точности измерителя временных интервалов.

Поставленная цель достигается тем, что в измеритель временных интервалов, содержащий генератор импульсов, подключенный ко входу секционной линии задержки и к первому входу первого элемента И, выходы секционной линии задержки соедин€ ны с первыми входами элементов И первой группы, вторые входы которых соединены со вторым входом первого эле мента И и.с входной шиной, выходы элементов И первой группы подключены к первым входам соответствующих триггеров первой группы, выходц ко30торых соединены с первыми входами элементов И второй группы,триггер, единичный выход которого подключен, к первому входу второго элемента И,

3 выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, третий и четвертый элементы И, счетчик импульсо вторую группу триггеров и элемент задержки, дополнительно введены матрицы вычитания и формирователь импульсов, вход которого соединен со входной шиной, а выход - с первым входом третьего элемента И, вы ход которого подключен ко второму входу элемента ИЛИ, входы триггеров второй группы соединены с выходами соответствующих элементов И второй группы, а выходы триггеров первой и второй групп соединены с соответствующими входами матрицы вычитания поразрядные выходы которой соединены с выходными шинами, выход первого элемента И подключен ко второму входу второго элемента И, к первому входу четвертого элемента И и через элемент задержки ко входу триггера, нулевой выход которого соединен со вторым входом четвертого элемента И выход которого подключен ко вторым входам элементов И второй группы, второй .вход третьего элемента И подключен к выходу переполнения матрицы вычитания, выход элемента ИЛИ соединен со входом счетчика импульсоа, а выход элемента задернски. соединен со вторыми входами соответствующих триггеров первой группы.

На чертеже представлена функциональная схема измерителя временных интервалов.

Измеритель временных интервалов содержит генератор 1 импульсов секционную линию 2 задержки, элементы И ,- триггеры 11-15 формировател 16 импульсов, элемент ИЛИ 17 элемент 18 задержки, счетчик 19 импульсов, матрицу 20 вычитания, входную 1иину 21 и выходные шины 22-23.

Измеритель временных интервалов работает следующим образом.

Перед началом измерения счетчик 19 и триггеры 11-15 устанавливаются в исходное нулевое состояние. Импульсы с выхода генератора 1 и с отводом секционной линии 2 задержки не проходят через элементы И на установку триггеров 11-13, так как отсутствует разрешающий потенциал н входной шине.

Временной интервал Т,, подлежащий измерению, поступает на вход элемента И 3. на другой вход которо поступают импульсы с выхода генера4

тора 1 с периодом Т, т.е. на выходе элемента 3 формируется количество импульсов Н, которое представляет грубый результат измерения временого интервала (с погрешностью TO). Импульсы с выхода элемента И 3 поступают на входы элемента 18 задержки и элемента 7, которые вместе с триггером 11 предназначены для

исключения первого из М импульсов на выходе элемента И 3. Остальные импульсы через элемент 7 и элемент ИЛИ 17 поступают на счетный вход счетчика 19, т.е. в нем записывается количество импульсов, равное М-1. После поступления измеряемого временного интервала Т на первые входы элементов И и 5 импульсы с выходов секционной линии 2 задержки поступают на единичные входы триггеров 12 и 13, состояние которых к моменту появления первого импульса генератора 1 характеризует интервал времени ДЦ между началом измеряемого временного интервала и предыдущим импульсом генератора 1. Первый импульс генератора 1 проходит через элемент И 8 и переписывает информацию об интервалеДЦ с триггеров 12 и 13 в триггеры 1 и 15. После этого импульс с выхода элемента 18 задержки сбрасывает триггеры 12 и 13 в исходное состояние.

После окончания измеряемого временного интервала Т на первые входы элементов И i и 5 подается запрет а состояние триггеров 12 и 13 характеризует интервал времени At, между окончанием измеряемого временного интервала и предыдущим импульсом генератора 1. Коды интервалов времени

at;j и uit с выходов триггеров 12-15 поступают на вход матрицы 20 вычитания, которая определяет разность (utj -ut/j). Формирователь 16 импульсов вырабатывает по заднему фронту измеряемого временного интервала импульс, который при наличии разрешения с выхода переполнения матрицы 20 вычитания () проходит через элементы И 6 и ИЛИ 11 на счетчик 19. При этом с выходов 22 счетчика 19 снимается код измеренного временного интервала в единицах То , ас выходов 23 матрицы 20 вычитания уточ.няющее значение в единицах - , где k - количество используемых отводов секционной линии 2 задержки. 5. При этом матрица 20 вычитания реали зует следующие булевы функции: .x acJ+abd+bc; y acd4-abc+bcd; z a+bc+d, поразрядные выходы матгде X и у рицы вычитания; Z - выход переполнения матрицы вычитания; а, Ь, с и d - входы матрицы вычитания Таким образом, погрешность результата измерения временного инТотервала будет равна Формула изобретения Измеритель временных интервалов, содержащий генератор импульсов, под ключенный ко входу секционной линии задержки и к первому входу первого элемента И, выходы секционной линии задержки соединены с первыми входам элементов И первой группыу вторые входы.которых соединены со вторым входом первого элемента И и с входной шиной, .выходы элементов И перво группы подключены к первым входам соответствующих триггеров первой группы, выходы которых соединены с первыми входами элементов Ц второй группы, триггер, единичный выход ко торого подключены к первому входу второго элемента И выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, третий и четвертый элементы И, счетчик импульсов, вторую группу 9 триггеров и элемент задержки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности,, в него до полнительно введены матрица вычитания и формирователь импульсов, вход которого соединен со входной шиной, а выход - с первым входом третьего элемента И, выход которого подключен ко второму входу элемента ИЛИ, входы триггеров второй группы соединены, с выходами соответствующих элементов И второй группы, а выходы триггеров первой и второй групп соединены с соответствующими входами матрицы вычитания, поразрядные выходы которой соединены с выходными шинами, выход первого элемента И подключен ко второму входу второго элемента И, к первому входу четвертого элемента И и через элемент задержки ко входу триггера, нулевой выход которого соединен со вторым входом четвертого элемента И,- выход которого подключен ко вторым входам элементов И второй группы, второй вход третьего элемента И Подключен к выходу переполнения матрицы вычитания, выход элемента ИЛИ соединен со входом счетчика импульсов, а выход элемента задержки соединен со вторыми входами соответствующих триггеров первой группы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР ff , кп. d Qk f n/08, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР IP кл. G о F , 1977 (прототип).