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

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ СЕРИИ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ

Изобретение относится к вычислитель-З ной и измерительной технике и может использоваться для измерения серии времен ных интервалов между непрерывно слецуто шими импульсами, в частности аля измерения с достаточной тошостью искажений сигаалов в тракте воспроизведения накопителей на магнитных носителях. Известно устройство для измерения серии временных интервалов, содержащее эталонный генератор, ключ, счетчик, первый, второй и третий расширители импульсов, схемы И, пороговую схему, элементы задержки, ключи считывания, запоминающее устройство fl . Однако известное устройство обладает невысокой точностью. Известно устройство для измерения серии временных интервалов, содержащее генератор импульсов, двоичный счетчик, элементы ИЛИ, блоки управления 21. Однако это устройство также не обладает вьгсокой точностью. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, использующее нониусный.метод для измерения одиночных интервалов времени, содержащее входной блок, эталонный генератор, два нониусных блока, ключи, нонкусные генераторы, блоки сравнения, но- ниусные счетчики и эталонный счетчик З. Это устройство обладает достаточной точностью, однако не позволяет измерять серии временных материалов. Цель изобретения - расщирение функциональных возможностей измерителя за счет обеспечения возмсисности измерения серии временных интервалов. Поставленная цель аосгигается тем, что в измеритель ceprm временных интервалов, содержащий эгвлонный ренератор, счетчик, входной блок н шэа нониусньос блока, первые входы которых подключены к первым выходам входного блока, а вторые входы соединены с выходом эталонного генератора, аополнительню введены два запоминающих блока, усилитель, блок c4Jfrгьшания грубого кода, вычислите.льный блок, выходной блок и М-2 нониусных бл.ока, причем вход усилигеля является входом измерителя, а выход соеаинен с входами входного блока и блока счигыва- ния грубого кода, выход которого соецинен с входом записи первого запоминающего блока, информационные входы которо го соединены с выходами счетчика, вход которого подключен к выходу эталонного генератора, первые дополнительные выходы которого поцключены к первым входам дополнительных нониусных блоков, вторые входы которых соединены с выходом эталонного генератора, первые входы выходного блока соединены с соответствующими выходами входного блока, вторые входы - с выходами соответствующих нониус ных блоков, а выход подключен к вхооу заггаси второго запоминающего блока, информационные входы которого соединены с выходами младших разрядов счетчика, выходы обоих запоминающих блоков Ггодключены к входам вычислительного блока. Кроме того, ВЫХОДНОЙ блок содержит N элементов И, N триггеров, элемент ИЛИ и распределитель импульсов, причем первые входы триггеров являются первыми входами выходного блока, выходы три геров соединены с первыми входами соог ветствующих элементов И, вторью входы которых являются вторыми входами блока выход элемента ИЛИ, являющийся вько. дом вькодного блока, соединен с синхронизирующим входом распределителя импульсов, выходы которого подключены к трё тьим входам соответствующих элементов И, выход каждого элемента И подключен к одному из входов элемента ИЛИ и к второму входу соответствующего триггера На фиг. 1 представлена функциональна схема измерителя ;-. на фиг. 2 - временна диаграмма работы измерителя; на фиг. 3 схема возможного варианта выполнения входного блока; на фиг. 4 - функциональная схема HOH iycHoroi блока. Измеритель содержит усшштель 1, блок 2 считывания грубого кода, запоминаюший блок 3, счетчик 4, эталонный генератор 5, входной блок 6, выходной бло 7, нониусные блоки S-l-fS-N, запоминающий блок 9, вычислительнвй блок 10, триггеры 11-l- il N, элементы 12-14fl2 N И, элемент 13 ИЛИ, распределитель 14 импульсов.. На временной диаграмме работы измерителя изображены: сигнал 15 на выходе усилителя 1; сигнал 16 на выходе эталон ОГО генератора 5; сишалы 17, 18 и 19ofmycHBie импульсы, вырабатываемые в ониусных блоках 8-1,8-2,8-N соответ- твенно; сигналы 20,21 и 22 на выходах ониусных блоков 8-l,8-2,8-N соответтвенно; сигнал 23 на выходе элемента 13 ИЛИ. Входной блок содержит распределитель. 24 импульсов, элементы 25-1-т25-Н И. Нониусный блок содержит генератор 26, правляемый напряжением, блок 27 запуска, делитель 28, смеситель 29, фазовый детектор 30, фильтр 3 I,формирователь 3. Измеритель работает следующим образом. Эталонный генератор 5 вырабатывает импульсы, посоупаюшие на вход счетчика 4. Входные имПульсы, отмечающие границы временных интервалов, поступают через усилитель 1 на входной блок 6, а также на вход блока 2 считьюания груб.ого кода, по сигаалам с выхода которого содержимое счетчика 4 записывается в первый запоминающий блок 3. Информация запоминающего блока 3 позволяет грубо оценить измеряемые временные интервалы. Уточнение границ измеряемых временных интервалов осуществляется с помощью ношусных блоков 8-1- -J/по фазе сигналов 17, 18 и 19 (фиг. 2), которые совпадают по фазе с соответствующими входными импульсами, отмечающими границы соседних временных интервалов, Так фаза первого входного импульса, отмечающего начальную границу первого временного интервала Т (сигнал 15) и поступающего с первого выхода входного блока 6 на вход запуска первого нониусного блока 8-1, совпадает с фазой сигнала 17 первого нониусного блока 8-1; фаза второго входного импульса, отмечаю1г;его границу между первым Т и вторым Тп интервалами и поступающего со второго выхода входного блока 6 на вход запуска второго нониусного блока 8-2, совпадает с фазой сигнала 18 второго нсии сного блока 8-2 ит.д. Отношение периодов Т сишалов 17, 18 и 19 и Тэ - сигнала 16 , эталонного генератора 5 равно где ГТ1 - количество младших разрядов счетчика 4, подключенных к информационным входам второго запоминающего блока 9, В моменты совпадения фаз сигналш 17, 18 и 19 с фазой сигнала 16, На выходе нониусных блоков 8-1,8-2, .,., 8- N периодически вырабатьюаются им- пульсы (сигналы 20,21 и 22), которые поступают на вхоцы выхошюго блока 7. Выходной блок 7 выробатыпает сигнал 23., по которому коц m млацших разрядов счетчика загисывается во второй запоминающий блок 9. Таким образом, во вто рой запоминающий блок 9 п-ослецователь- но записываются коды, определяющие фазы сигналов 17, 18 и 19. Информация из первого 3 и второго 9 запоминающих блоков поступает в вычислительный блок 1О, где по полученным данным вычисляются измеренные временные интервалы. Входной блок работает следующим образом.. Перед .началом измерений в первый ра ряд распределителя 24, выпол} енного в виде Кольцевого сдвигающего рептстра, за носится единида, которая открывает первый элемент 25-1 И, а остальные разряды распределителя 24 записываются нули. Вхйдной импульс, отмечающий нача ло первого временного интервала, проходит открытый элемент 25-1 И на первый выход входного блока,, после чего по заднему фронту этого импульса единица в распределителе 24 перепищется во вт рой разряд и откроет второй элемент 25-2 И. Входной импульс, отмечающий конец первого интервала и начало второго интервала, через элемент 25-2 поступае на второй выход входного блока. Таким образом, входной блок обеспечивает посл довательный запуск нониусных блоков, На фиг. 4 приведена схема нс«иусного блока, который содержит генератор 26, управляемый напряжением, блок 27 запус ка, вход которого является первым входом нониусного блока, делитель 28,имеющий коэффициент пересчета К-2 -1, смеситель 29, выполненный в виде Д-триггера с динамическим запуском, синхронизирующий вход которого подключен к выходу генератора 26, а вход Ц° которого является вторым входом нониусного блока, фазовый детектор ЗО, фильтр 31, формирователь 32. После прихода запускающего сигнала через блок 27 запуска генератор 26 начинаег вырабатьюать нониусные импульсы (сигнал фиг. 2) с периодом М И SR которые находятся В фазе с запускающим сигналом „ Так как в качестве смесителя используется H-TpHtv гер, то положительный перепад сигнала на его выходе означает совпадение фаз эта лонного сигнала с сигналом генератора 26. Положительные перепады сигналов на выходе смесителя 29 (его частота {-trJ-) э Н (и делителя 28(вго , частота f.(2 -1) находятся в фазе. При расхождении фаз этих сигналов на выходе фазового детектора ЗО вырабатывается напряжение, которое через фильтр 3 I c feщaeт частоту генератора 26, так, чтобы устранить разность фаз. , 1 ,«ем. т7 т и д -fT - I - -1/ Г„ 2 Ij, Таким образом, на вь1ходе формирователя 32, который срабатьюает по переднему фронту сигнала с выхода делителя 28, вырабатывается сигнал с периодом 2 Т, котсрый свидетельствует о совпадении фаз эталонного сигнала и сигнала на выходе генератора 26. Сигналы с выходов входного блока и нониусных блоков подаются на входы выходного блока, который работает следующим образом. Перед началом работы измерителя в первый разряд распределителя 14 записывается единица, в остальные разряды записываются нули. Потенциал лошческой единицы поступает на элемент 12-1, Одновременно с запуском первого но)шусного блока 8-1, триггер 11-1 устанавливается в единичное состояние. Импульс с выхода первого нониусного блока через элемент И и элемент 13 ИЛИ поступает на выход выхось ного блока, по заднему фронту этого импульса единица в распределителе 14 переписывается во вг.орой разряд. По заднему фронту импу/ьса, пссгупающего с выхода элемента И, триггер сбрасьшается в ноль. В цальнейщем выходной блок 7 работает аналогично. Формулаизобретения 1. Измеритель серии временных интервалов, содержащий эталонный генератор, счетчик, входной блок и два нсинусных блока, первые входы которых подключены к первым выходам входного блока, а вторые входы соединены с вьяодом эталонKotx генератора, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспе.« чения возможности измерения cepmi временных интервалов, в него дополнительно введены два з апоминакн1шх блока, усилитель, блок считывания грубого кода, вычислительный блок, вькогоюй блок и N -2 нежиусных блока, причем вход усилителя является входом измерителя, н выход соединен с входами входного блока и блока считывания грубого кода, выход которого соединен с входом записи первого запоминающего блока, ин(})ормационные вкооы когфого соединены с выходами счетчика, вход которого подключен к выходу эталонного генератора, первью допо;шитеяьны выходы которого подключены к первым входам дополнительных нониусных блоков, вторые вхооы которых соединены с выходом эталонного генератора, первые входы выходного блока соединены с соответствующими выхопами входного блока, вторые входы - с выхоаамк соответствующих нонониусных блоков, а выход подключен к входу записи второго запоминающего блока, информационные входы которого соединены с выходами младших разрядов счетчика, выходы обоих запоьпшающих блоков поцключены к входам вычислительного блока.

соответствующих элементов И, вторые входы которых являются вторыми входами блока, выход элемента ИЛИ, яВЛяюшийся выходом выходного блока, соединен с синхронизирующим входом распределителя импульсе, выходы которого подключены к третьим входам соответствующих элементов И, выход каждого элемента И подключен к одному из входов элемента ИЛИ и к второму входу соответствующего триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР N 369542, кл. q 04 F 10/04, 1970.

2,Авторское свидетельство СССР № 617769, кл. G 04 F 10/О4, 1975.

1 I

СЭ

-3

t v4

-4- I I I I I I I I 1

1

J I

ft r

e

CM

77

26

17

31

Jff

28