Измерительный преобразователь время-код Советский патент 1983 года по МПК G04F10/04 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в прецизионных преобразователях время - код.

Известен нониусный. преобразрватель время - код, содержащий дща рециркуляционных генератора, состоящих из четырех вентилей, двух элементов задержки, схепл совпадений, триггера и счетчика П.

Недостатками данного преобразователя являются ограничение максимальной длительности измеряемого интервала длительностью периода рециркуляционного генератора и то, что разрешающая способность и стабильность временной шкалы определяются стабильностью частот рециркуляционных генераторов

Наиболее близки - по технической сущности к изобретению является преобразователь время - код, содержащий гп каскадов преобразования, включенных последовательно, каждый из которых имеет элемент задержки, схему совпадений, схему несовпадений и триггер {. .

Однако итвсчмиыи прбобра:зователь харп(гтери: уотся пллым быотродействием, низК:)Л TCiinofTivio и пепоэможностью преобразовывать интервал m

,. с заданной точностью,

i г 1 О

5 где TO - шаг квантования, тп - число каскадов преобразования.

Цель изобретения - расширенно ди апазона преобразуемых интервалов, а также повышение точности и быстродействия преобразователя.

10

Поставленная цель достигаетс г тем, что в измерительный преобразователь время - код, содержащий т последовательно соединенных формирователей импульсов, информационный вы15ход каждого из которых подключен к входу соответствующего разряда счетчика, введены элементы И, Н-НИ, НЕ и дополнительный счетчик, причем вход преобразователя соединен с пер20вым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу элемента и входу дополнительного счетчика, а выход - к входу первого формирователя импульсов, выход

25 последнего формирователя импульсов соединен с первым входом элемента i;-HE непосредственно и через элеMii-HT Ht; - с BTopi.iiM входом элемента И-НК.

Кроме ТОГС1, формирователь импуиь30сов содержит элемент И, элеменч- -эаДёржки и элемент сравнения, причем вход формирователя соединен с первьоми входами элементов И, задержки и сравнения, выход последнего является информационным выходом формирователя импульсов, выход элемента задержки подключен к второму входу элемента И, прямой выход которого является выходом формирователя импульсов, а инверсный выход элемента И соединен с вторым входом элемента сравнения.

На фиг, 1 показана блок-схема измерительного преобразователя времякод; на фиг. 2 - диаграмма напряжений преобразователя.

Измерительный преобразователь время - код содержит m формирователей 1.1-1.т импульсов, каждый из которых имеет элемент 2 задержки, элемент 3 И и элемент 4 сравнения, элемент 5 НЕ,элемент 6 И-НЕ,счетчик 7, дополнительный счетчик 8 и элемент 9 И

Преобразователь работает следующим образом.

Измеряемый импульс поступает на вход элемента 9 И, на другой вход которого поступает уровень логической единицы 1 с выхода элемента б И-НЕ, разрушающий прохождение измеряемого .импульсу на вход первого формирователя 1.1, который выделяет часть измеряемого интервала длительностью л Т от переднего фронта измеряемого импульса, причем длительность выделяемого интервала задается элементом 2 задержки, импульс формируется на элементах 3 и 4, и этот . выделенный интервал поступает с информационного выхода формирователя 1.1, на вход счетчика 7 .Укороченный-на интервал д Т измеряемый ит пульсс выход формирователя поступает на вход второго формирователя 1.2, снова укорачивается на dТ и процесс повторяется. Если на вход последнего т-го формирователя 1,т импульсов поступает импульс, укороченный в предыдущих формирователях на длительность (т-1)лт, но превышающий интервал длительности дТ, то укороченный этим жеm-ным формирователем измеряемый импульс с его второго выхода своим передним фронтом выделяет на выходе элемента 6 И-НЕ кратковременный импульс уровнем логического О длительностью, равной длительности задержки Cj элемента 5 НЕ. Этот импульс поступает на вход элемента 9 И и запрещает на время Tj прохождение измеряемого импульса через элемент 9 И. Через время Tj с момента запрета передний фронт измеряемого импульса, искуственно прерванного, вновь поступает на вход первого формирователя 1.1, и процесс измерения импульса повторяется. Дополнительный счетчик 8 считает количество игшульсов запрета для повышения точности измерения.

Измеряемый импульс длительность э t, равен t NaT + , где N - показания счетчика 7, NK- показания счетчика 8.

На фиг. 2 показаны следующие сигналы: а - на первом входе элемента 9 И,- б - на втором входе элемента 9 И; в - на выходе элемента 9 И; г на инверсном выходе элемента 3 И; д - на прямом выходе элемента 3 И, е - на выходе первого формирователя 1.1 импульсов; х - на выходе второг формирователя 1.2 импульсов.

В качестве элементов задержки мо.гут быть использованы отрезки радиокабеля, что позволяет регулиро-вать величины времени.задержки этих элементов изменением геометрической длины отрезков кабеля с целью изменения шага квантования.

Формула изобретения

1.Измерительный преобразователь время - код, содержащий пп последовательно соединенных формирователей импульсов, информациой.ный выход- каждого из которых подключен к входу . соответствующего разряда счетч-ика, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона преобразуемых интервалов, а также повышения точности и бьлстродействия преобразователя, в него введены элементы и,И-НЕ, НЕ и дополнительный счетчик, причем вход преобразователя соединен с первым входом,элемента

И, второй вход которого подключен к выход элемента И-НЕ и входу дополнительного счетчика, а выход к входу первого формирователя импуль.сов, выход последнего формирователя импульсов соединен с первым входом элемента И-НЕ непосредственно и через элемент НЕ - с вторым входом элемента И-НЕ.

2.Преобразователь по п. 1, о тличающийся тем, что формирователь импульсов содержит элемент И, элемент задержки и элемент сравнения, причем вход формирователя соединен с первыми входами элементов : И, задержки и сравнения, выход последнего является информационным выходом формирователя импульсов, выход элемента задержки подключен к второму входу элемента И, прямой выход которого является выходом формирователя импульсов, а инверсный выход элемента и соединен с вторым входом элемента сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Мелешко Е.Д. Интегральные схемы в ядерной электронике. Атомиздат 1977, с. 149.

2.Гитис Э.И. Преобразователи информации для электронных, цифровых вычислительных устройств. Энергия 1970, с. 213.