Измеритель повторяющихся интервалов времени Советский патент 1982 года по МПК G04F10/04 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для построения цифровых измерителей повторяющихся интервалов времени.

Известен измеритель повторяющихся интервалов времени, основанный на статистической обработке случайной величины 11

Однако точность.измерения здесь зависит от конечной длительности квантующих импульсов .

Наиболее близким технинеским решением к предлагаемому является устройство, представляющее собой измеритель интервалов времени стробоскопическим методом, содержащий формирующее устройство, генератор сдвига стробимпульсов, генератор стробимпульоов, стробоскопический преобразователь, дискриминатор и счетчик.

В этом измерителе цифровой результат измерения интервала времени получают, осуществляя подсчет расширенных импульсов, полученных в резуль- тате последовательного во времени измерения мгновенных значений исследуемого сигнала при помощи коротких стробимпульсов, автоматически сдвигаемых относительно периодически повторяющегося сигнала на шаг считывания. В стробоскопическом преобразователе происходит модулирование стробимпульсов исследуемым сигналом. Амплитуда стробируемой точки пропор-циональна мгновенному значению исследуемого сигнала в момент стробирования, огибающая серии выборок повторяет форму исследуемого сигнала в .растянутом масштабе времени. Под10счет расширенных импульсов осуществляют .в соответствующем интервсше, расположенном над уровнем дискр 1минации, определяемой дискриминатором 23.

15

Недостатком такого измерителя является зависимость разрешающей способности от длительности стробирующего импульса. Л генерирование очень коротких импульсов представляет в

20 настоящее время одну из основных технических трудностей при конструировании стробоскопических измерителей .

Цель изобретения - повышение раз25р цающей способности и упрощение технической реализации устройства.

Поставленная цель достигается

тем, что в измеритель повторяющихся

Iинтервгшов времени, содержащий фор30

|мирователь, генератор сдвига стробирующих импульсов, вход которого сое динен с входом формирователя, а вых подключен к входу генератора строби рующих импульсов, а также счетчик, дополнительно введены 0-триггер, элемент совпадения и генератор счет ных импульсов, при этом выход формирователя связан с сигнальным входом О-триггера, а выход генератора стробирующих импульсов связан с вхо дом синхронизации 0-тригГера, выход которого через элемент совпадения подключен к входу счетчика, а выход генератора счетных импульсов подсое динен к второму входу элемента совп дения. На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого измерителя; на фиг. 2 - временные диаграммы,поясняющие работу измерителя. Измеритель содержит формирователь 1 (фиг. 1), D-триггер 2., генератор 3 сдвига стробимпульсов, генератор 4 стробимпульсов, элемент 5 совпадения, генератор 6 счетных им пульсов , счетчик 7. Измеритель работает следующим образом. Сигналы, соответствующие началу и концу измеряемого интервала (фиг, 2а) поступают на соответствующие входы формирователя 1. Это может быть, например, триггер с раздельными входами. На выходе формирующего устройства получаем прямоугольный импульс фиг. 26) , длительность которого соответствует измеряемому интервалу. Одновременно сигнал, соответствующий началу измеряемого ин. тервала, поступает на вход генератора 3 сдвига, который вырабатывает сигнал, автоматически сдвигаемый во времени относительно периодически повторяющегося интервала на шаг считывания &. Сигнал с выхода генератора сдвига запускает генератор 4 стробимпульсовJформирующий стробимпульс с крутым фронтом (фиг. 24), временное положение которого .определяется сигналом с генератора 3 сдвиг га. Импульс, длительность которого соответствует измеряемому интервсшу, с выхода формирователя 1 поступает на сигнальный вход D-триггера 2, на вход синхронизации которого подается стробимпульс с выхода генератора 4 стробимпульса. Уровень напряжения на выходе О-триггера определяется, как известно7 уровнем напряжения на его сигнальном входе перед началом фронта импульса на синхронизирующем 9ходе. Переключение триггера происходит в момент прохождения фронта импульса, поступакхцего на вход синхронизации. Таким образом, в течение I того времени, пока фронт стробимпуль са будет в процессе сдвига приходить на D-триггер 2 в моменты, когда на его сигнальном входе действует прямоугольный импульс с длительностью, соответствующей измеряемому интервалу, на выходе О-триггера 2 будет сохранятьс уровень 1. Если же фронт стробимпульса придет на вход О-триггера 2 в момент,когда насигнальном входе О-триггера импульс отсутствует, то на выходе О-триггера установится уровень О. Таким образом, на выходе О-триггера 2 получается прямоугольный импульс (фиг. 2Z), эквивалентный измеряемому интервалу в растянутом масштабе времени, так как интервал, соответствующий шагу считывания Л1 преобразуется в интервал Т , соот ветствующий периоду повторения строб импульсов. Коэффициент преобразования масштаба времени будет Импульс с выхода О-триггера 2 открывает aJieMeHT совпадения 5, который пропускает счетные импульсы (фиг. 2д} с генератора 6 счетных импульсов на счетчик 7. Счетчик 7 подсчитывает число счетных импульсов, прошёдамх элемент 5совпадения Тфйг. 2е) г и по их числу определяется изиеряемьй интервал времени. Таким образом, в предлагаемом измерителе использование О-триггера вместо стробоскопического преобразователя позволяет повысить разрешающую способность измерителя и существенно упрощает техническую регшизацию измерителя, кроме того на характеристики устройства длительность :.стробимпульс Не влияет, так как они зависят только от длительности фронта стробимпулвса, также длительность фронта стробимпульса может быть в два раза меньше длительности импульса, что дает возможность снизить требования к генератору стробимпуль- . сов, поскольку ему достаточно обеспечить только крутой фронт этих импульсов ... Формула изобретения Измеритель повторяющихся интервалов времени, содержащий формирователь генератор сдвига стробирующих импульсов, 9ХОД которого соединен с входом формирователя, а выход подключен к входу генератора стробирующих импульсов, а также счетчик, отличающимися тем, что, с целью повьшения разрешающей способности « упрощения технической реалиЗJaции, в него дополнительно введены ()-триггер/элемент совпадения и

1генератор счетных импульсов, при .этом выход формирователя связан с сигнальным входом /0;; триггера, а выход генератора стробирукщих импульсов связан с входом синхронизации О-триггера, выход которого через элейент совпадения подключен к входу счетчика а янход генератора счетных

импульсов подсоединен к второму входу элемента совпадения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство CQCP I 351226, кл. G 04 F 10/04, 1972.

2.Прибо1 л и техника эксперимента. 1973, 1, с. 12,

fT

pU9. i