DE3012186C2 - Zeitmeßverfahren und Vorrichtung zu seiner Durchführung - Google Patents
Zeitmeßverfahren und Vorrichtung zu seiner DurchführungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung des Zeitabstandes zwischen
jeweils zwei nacheinander erscheinenden Zeitrrarkensignalen
gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 bzw. 11.
/.üs der US-PS 31 33 189 ist ein Verfahren zur
Zählung von eine feste Folgefrequenz besitzenden elektrischen Impulsen während eines fest vorgebbaren
Zeitintervalls bekannt, wobei Anfang und Ende dieses Zeitintervalls durch einen elektrischen Start- bzw.
Stopimpuls definiert sind. Da die Zählimpulse mit den Start- und Stopimpulsen nicht synchronisiert sein sollen,
kann ohne weitere Maßnahmen ein Zählfehler von ± 1 auftreten, was bei kleinen Zählraten zu einer unerwünschten
Ungenauigkeit des Zählergebnisses führt. Zur Beseitigung dieses Problems wird nach dem Stand
der Technik der die Abzahlung der Zählimpulse durch einer Hauptzähler freigebende Start-Impuls und der
diese Abzählung beendende Stop-Impuls nicht nur der
Steuerschaltung fir den Hauptzähler, sufdern auch
jeweils einem eigenen Verarbeitungskanal zugeführt, der dazu dient, durch eine analoge Multiplikation den
Zeitraum zwischen dem betreffenden Impuls und dem jeweils nächstfolgenden Zählimpuls um einen fest
vorgegebenen Multiplikationsfaktor zu dehnen. Die während der gedehnten Zeiträume auftretenden Zähiimpulso
werden durch Hilfszähler abgezählt und die v.i
erhaltenen Hilfszählwerte dienen zur Korrektur des im Hauptzähler enthaltenen Hauptzählwcrtns.
in der US-PS 31 33 189 wird darauf hingewiesen, daß
es möglich ist, mit Hilfe dieses Verfahrens Zeitintervalle
aiiszumessen, wenn die feste Folgefreqtien/. cKt
Zählimpulse bekannt ist. Erzeugt man diesem Hinweis folgend das oben erwähnte Start- und Stopsignal also
nicht, wie in Fig. 2 der US-PS 31 33 189 dargestellt, mit
Hilfe einer Zeitgeberschaltung, sondern führt statt dessen zwei irgendwo herstammende Zeitmarkensigna-Ie.
deren zeitlicher Abstand gemessen werden soll, den beiden Verarbeitungskanälen der bekannten Schaltung
zu, und legt man an die Zählimpulseingänge dieser Schaltung das eine bekannte Impulsfolgefrequenz
besitzende Ausgangssignal eines Oszillators, so ergibt sich ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung der in den
Oberbegriffen der Ansprüche I bzw. I 1 niedergelegten Art.
Bei dem bekannten Verfahren bzw. der bekannten Vorrichtung wird jedoch davon ausgegangen, daß
immer nur der Zeitabstand zwischen genau zwei nacheinander folgenden Zeitmarkensignalen gemessen
werden soll, die überdies auf zwei getrennten Leitungen erscheinen, so daß sie ohne weiteres in die beiden
Vcrarbci"1""
eingespeist werden können.
Nun treten aber sehr häufig Anwendungsfälle auf. bei denen nicht nur zwei, sondern eine ganze Reihe von
Zcitmarkensignalen entweder auf getrennten oder aber auch auf einer einzigen Leitung nacheinander erscheinen
und entweder sämtliche Zeitabstände aller unmittel-■ir
aufeinanderfolgender Zeitmarkensignale und/oder
liebig herausgegriffener Paare von Zeitmarkcnsignalen
von Interesse sind. Zur Bewältigung derartiger Meß· und Auswerteaufgaben ist das oben beschriebene
Zeitmeßverfahren nicht geeignet.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der
eingangs genannten Art zu schaffen, die es mit einem möglichst geringen technischen Aufwand ermöglichen,
eine beliebige Anzahl von Zeitabständen zwischen beliebig herausgegriffenen Zeitmarkensignalen einer
ganzen Reihe von derartigen Signalen mit hoher Genauigkeit und großem Auflösungsvermögen zu
messen.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die in den Ansprüchen 1 (Verfahren) und 11 (Vorrichtung)
niedergelegten Merkmale vor.
Gemäß der Erfindung ist also für den allgemeinsten Fall vorgesehen, daß die Abzählung der Schwingungsperioden des freilaufenden Oszillators beim Auftreten
des ersten Zeitmarkensignals der auszumessenden Signalreihe bereits läuft. Zwar kann mit dieser
Abzählung auch hier erst unmittelbar nach dem Auftreten des ersten Zeitmarkensignals der auszumessenden
Reihe beispielsweise mit einem der hierauf folgenden Nulldur~hgänge der Oszillatorschwingung
begonnen werden, wobei dann die Analogmeßschaltung die zugehörige Feinzeitmessung bis zu diesem nulldurchgang
durchführen muß, doch stellt dies lediglich den spätest möglichen Zeitpunkt dar, und es ist ohne
weiteres möglich, mit der Zählung der Oszillatorimpulse bereits bei einem der auszumessenden Zeitmarkenreihe
vorausgehenden und mit dieser Reihe ansonsten zeitlich nicht korrelierten Vorbereitungssignal zu beginnen.
Allerdings ist dabei zu beachten, daß die von der zeitlichen Länge der auszumessenden Impulsreihe
abhängende Zählkapazität des die Oszillatorschwingungen abzählenden Zählers um so größer sein muß, je
früher mit der Zählung vor dem ersten Zeitmarkensignal begonnen wird.
Auch ist es gemäß der Erfindung nicht mehr erforderlich, daß der Zähler zu Beginn der Zählung der
Oszillatorschwingungen auf einem bestimmten Zählerstand insbesondeie auf dem Zählerstand Null gebracht
worden ist, obwohl letzteres für eine optimale Ausnutzung der vorhandenen Zählerkapazität von
Vorteil ist.
Gemäß der Erfindung wird dann die Abzahlung der Oszillatorschwingungen nicht wie beim Stand der
Technik nach dem Erscheinen des zweiten Zeitmarkensignals abgebrochen, sondern es wird lediglich zu
diesem Zeitpunkt der momentan erreichte Zählerstand ausgelesen und zwischengespeichert, ohne daß dadurch
die weiterlaufende Zählung in irgendeiner Weise beeinflußt wird. Dieser Auslese- und Zwischenspeichervorgang
wird bei jedem weiteren Zeitmarkensignal wiederholt, so daß am Ende der Signalreihe eine
Vielzahl von Zählerständen zur Verfügung steht, von denen jeder einem bestimmten Zeitmarkensignal
zugeordnet ist.
Interessiert nun der Zeitabstand zwischen zwei
~ :~ ;g ncrsüsgcg™--"""" "''
ι . ι
«β·——■· -c S"
niigt es zur Gewinnung des Grobmeßwertes, die beiden zugehörigen Zählerstände voneinander zu subtrahieren
und die Differenz mit dem Kehrwert der sehr genau bekannten Schwingungs- bzw. Impulsfolgefrequenz des
:". vorzugsweise quarzgesteuerten Oszillators zu multiplizieren.
Da es gemäß der Erfindung ohne weiteres möglich ist, die Zählerstände sämtlicher Zeitmarkensignale in der
eben ber.i'.riebenen Weise zu verarbeiten, können die
i'i Grobmeßwerte der Zeitabstände beispielsweise auch
sämtlicher unmittelbar aufeinanderfolgender Zeitmarkensignale berechnet werden.
Parallel zu der eben geschilderten Auslesung, Speicherung und Verarbeitung der Zählerstände zu
s- Grobmeßwerten wird auch für jedes Zeitmarkensignal
der zugehörige Feinmeßwert, d. h., der zeitliche Abstand beispielsweise der Vorderflanke dieses Signals bis zum
Ende der Oszillatorschwingung ausgemessen, nach der der zugehörige Zählerstand ausgelesen wird.
»ι Erhält man also z.B. für das μ-te Zeitmarkensignal
den Zahlerstand ημ und den Feinmeßwert At^ und für
das unmittelbar darauf folgende (/i+l)-te Zeitmarkensignal
die entsprechenden Werte ημ + \ und Δίμ + \, so gilt
für den Grobmeßwert, wenn Ω die Periodendauer des
j"i Oszillators ist:
und fur den exakten Zeitabsland dieser beiden Zeitin murkensignale
A T11 „ . ι = A T1, μ ,,0+Al11-Ai11,,. (..)
Ensprechend gilt für den Zeitabstand zwischen dem (//+l)-ten und dem (p + 2)-ten Zeitmarkensignal:
,,-Δίμ¥2. (3)
Für den Abstand zwischen dem ersten und dem letzten der drei eben genannten Zeitmarkensignale
folgt aus den Gleichungen (2) und (3):
ι = Δ Τμ_μ + ;ο+Α Τμ+] μ^2
-At11,, + At11+^-At11 + 2.
Aus Gleichung (4) entnimmt man unmittelbar, daß die exakten Zeitabstände unmittelbar aufeinanderfolgender
Zeitmarkensignale gemäß der Erfindung zur Bildung der Zeitabstände weiter auseinander liegender Zeitmarkensignale
addiert werden können, ohne daß sich hierbei die im wesentlichen in den Feinzeitmeßwerten
Δ if, enthaltenen Meßfehler uufsummieren. was darauf
zurückzuführen ist, daß aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens der Endpunkt einer jeden vorausgehenden
Zeitabstandsmessung exakt mit dem Anfangspunkt der nachfolgenden Zeitabstandsmessung zusammenfällt.
Anders ausgedrückt, erhält man mich dann, wenn man
mehrere ZeitabstandsmeQwerte summiert, für den sich aus diesen einzelnen Summanden zusammensetzenden
Gesamtzeitabstand exakt denselben Grobmeßwert wie man ihn auch durch Differenzbildung zwischen den
Zählwerten erhalten würde, die dem den aufsummierten Zeitraum einleitenden bzw. abschließenden Zeitmarkensignal
zugeordnet sind; zu diesem Grobmeßwert treten l;inn noch die beiden zu den eben genannten
Zeitmarkensignaien gehörenden Veinrneüwerte in der
eben beschriebenen Weise hinzu.
Bevorzugterweise erfolgen die Analogmessiingen zur
Gewinnung dieser Feinmeßwerte mit Hilfe von Zeit/Amplituden-Wandlerschaltungen, die nach Triggerung
durch ein Start-Signal ein in seiner Amplitude mit der Zeit stetig und monoton anwachsendes und somit
ein Maß für die seit dem Start-Signal verstrichene Zeit bildendes analoges Ausgangssignal liefern.
Bei einer solchen Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung handelt es sich im wesentlichen um einen zunächst im
entladenen Zustand gehaltenen Kondensator, der, beginnend mit dem der Zeit/Ampliiuden-Wandlerschaltung
zugeführten Start-Signal, vermittels einer Konstantstromquelle so lange aufgeladen wird, bis ein
entsprechendes Stop-Signal den Aufladevorgang beendet. Da die am Kondensator abfallende Spannung nach
einer kurzen nichtlinearen Anlaufphase mit der Zeit linear ansteigt, stellt der am Ende des Meßvorgangs
erhaltene Wert dieser Spannung ein gutes Analogmaß für die zwischen Start- und Stop-Signal verstrichene
Zeit dar.
Gemäß dem Stand der Technik wird jedes der beiden Zeitmarkensignale, deren Abstand bestimmt werden
soll, zur analogen Verarbeitung einem eigenen Kanal zugeführt, der jeweils eine gesonderte Multiplizierschaltung
zur Dehnung des Zeitabstandes zwischen dem betreffenden Zeitmarkensignal und dem nächstfolgenden,
zur Zählung dienenden Teil der Oszillatorschwingung enthält. Obwohl nun bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren im Regelfall die Zeitabstände nicht nur von zwei, sondern einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden
Zeitmarkensignalen ausgemessen werden sollen, ist bei einer besonders bevorzugten Variante dieses Verfahrens
vorgesehen, daß die Analogmessungen für die Gewinnung der Feinmeßwerte sämtlicher Zeitmarkensignale
mit ein und derselben Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung durchgeführt werden. Die Analogmeßschaltung
umfaßt also nur noch einen einzigen Meßkanal, in den sämtliche der Reihe nach erscheinenden
Zeitmarkensignale eingespeist werden. Dies hat neben einer erheblichen Verringerung des für die
Durchführung des erfindungsgemäßen Zeitmeßverfahrens erforderlichen schaltungstechnischen Aufwandes
den Vorteil, daß die beim Stand der Technik auftretenden und die Meßgenauigkeit verschlechternden
Laufzeitunterschiede in den getrennten Verarbeitungskanälen sowie schwankungs- bzw. driftbedingte
Unterschiede in den Multiplikationsfaktoren entfallen.
F,s wird also nicht nur der zur Bestimmung der einzelnen
Zeitabstände erforderliche Schaltungsaufwand erheblich verringert, sondern auch die Meßgenauigkeit
wesentlich gesteigert.
Fis ist besonders günstig, wenn die Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung
jeweils durch das betreffende Zeitmarkensignal gestartet, durch einen hierauf folgenden
Nulldurchgang der Oszillatorschwingung angehalten und nach Speicherung der so gewonnenen Ausgangsamplitude
als Feinmeßwert zurückgesetzt wird und wenn der nach diesem Nulldurchgang erhaltene Zählwert zur
Bestimmung des GrobmeDwertes herangezogen wird. Werden die zwischen zwei Zeitmarkensignalen liegenden
Oszillatorperioden durch Abzählung der in diesem Zeitraum auftretenden Oszillator-Halbperioden erfaßt,
so ist vorzugsweise vorgesehen, daß zum Anhalten der Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung der erste nach dem
jeweiligen Zeitmarkensignal auftretende Nulldurchgang der Oszülatorschwingung Verwendung findet.
Werden dagegen nur ganze Oszillatorperioden abgezählt, so ist vorgesehen, daß zum Anhalten der
Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung der erste nach dem jeweiligen Meßfühlersignal auftretende, in vorgegebener
Richtung erfolgende Nulldurchgang der Oszülatorschwingung Verwendung findet.
Da die üblichen Zeit/Amplituden-Wandlerschaltungen über längere Zeiten hinweg Drifterscheinungen
aufweisen können, wobei sich die jeweils innerhalb bestimmter Zeitspannen nach dem Start-Signal erreichte
Ausgangsamplitude ändert, ist gemäß einer beson ders bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen
Verfahrens vorgesehen, daß die Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung zwischen den Zeitabstandsmessungen
immer wieder dadurch nachgeeicht wird, daß sie durch einen Nulldurchgang oder Oszülatorschwingung
gestartet und durch einen nachfolgenden Nulldurchgang der Oszülatorschwingung angehalten wird und
daß der so erhaltene Eichmeßwert der Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung mit dem zwischen diesen beiden
Nulldurchgängen der Oszillatorschwingungen liegenden Zeitraum verglichen wird.
Dadurch, daß die im allgemeinen nicht die Langzeitkonstanz eines Quarzes besitzende Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung
mit Hilfe des Quarzes ständig nachgeeicht wird, erhält das gesamte Zeitmeßverfahren
dieselbe Genauigkeit und Langzeitkonstanz wie der Quarz, ohne daß an die übrigen Teile der erfindungsgemäßen
Vorrichtung in dieser Hinsicht irgendwelche besonderen Forderungen gestellt werden müßten. Da
auch über sehr lange Zeit hinweg sehr genau schwingende Quarze kostengünstig zur Verfügung
stehen, liefert das erfindungsgemäße Verfahren eine außerordentlich preiswerte und dennoch extrem genau
arbeitende Zeitmeßvorrichtung.
Wie bereits erwähnt, weisen die üblichen Zeit/Amplituden-Wandlerschaltungen
überdies die Eigenschaft auf, daß die Amplitude jedes Ausgangssignais erst nach einer gewissen Anlaufzeit nach jedem Start-Signal
linear mit der Zeit anwächst, während unmittelbar nach dem Start-Signal eine mehr oder weniger starke
Nichtlineariiät vorhanden ist. Da der freilaufende Oszillator mit den Zeitmarkensignaien in keiner Weise
synchronisiert ist, ist es ohne weiteres möglich, daß zwischen dem die Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung
startenden Zeitmarkensignal und dem nächsten, zum Anhalten verwendeten Nulldurchgang der Oszülatorschwingung
ein so kurzer Zeitraum liegt, daß die Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung im nichtlinearen
Bereich arbeitet bzw. daß der nichtlineare Teil einen
wesentlichen Beitrag zum Gesamtmeßwert liefert, was zu einer Verfälschung des so gewonnenen Feinmeßwertes
führen kann.
Um hier zu noch besser reproduzierbaren und genaueren Ergebnissen zu gelangen, sieht die Erfindung
vor, daß das Anhalten der Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung durch Hen entsprechenden Nulldurchgang der
Oszillatorschwingung bei jeder Zeitabstandsmessung und bei jeder Eichmessung mit einer vorbestimmten
zeitlichen Verzögerung erfolgt und daß die Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung
nach jeder dieser Messungen durch ein schaltungsintern erzeugtes Start-Signal gestartet und durch ein gleichzeitig mit diesem
Start-Signal erzeugtes, ebenfalls der vorbestimmten zeitlichen Verzögerung unterworfenes Stop-Signal
wieder angehalten wird und daß der so gewonnene Korrekturwert von dem vorausgehend gewonnenen
Zeitmeßwert subtrahiert wird.
Durch diese Maßnahmen wird also zunächst die Zeitspanne, während derer die Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung
bei jeder Feinmessung und auch bei jeder Eichmessung arbeitet, um einen vorgegebenen Zeitraum
verlängert, der so gewählt ist, daß er mit Sicherheit größer ist als der Zeitraum, während dessen
die Amplitude des Ausgangssignals der Zeit/Amplitudenwandlerschaltung
in nichtlinearer Weise anwächst. Sofort nachdem der so gewonnene Meßwert zwischengespeichert
ist, wird die Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung auf den Ausgangszustand zurückgesetzt und
dann durch ein intern erzeugtes Start-Signal neu gestartet. Gleichzeitig mit diesem Start-Signal wird
auch ein Stop-Signal intern erzeugt und der Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung auf dem gleichen Weg zugeführt,
auf dem sie bei den eigentlichen Zeitmessungen das vom Nulldurchgang der Oszillatorschwingung
herrührende Stop-Signal erhält.
Dieses gleichzeitig mit dem intern erzeugten Start-Signal erzeugte Stop-Signal erfährt auch also die
obenerwähnte Verzögerung, so daß die Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung trotz der gleichzeitigen Erzeugung
der beiden Signale für einen Zeitraum arbeitet, der dieser Verzögerung (und eventuell zwischen Start- und
Stoppleitung vorhandenen Laufzeitunterschieden, die bei der eigentlichen Zeitmessung in gleicher Weise
vorhanden sind) entspricht. Es wird somit ein Korrekturwert erzeugt, mit dessen Hilfe exakt die in der gerade
vorausgegangenen Zeitmessung enthaltenen Laufzeitdifferenzen und Nichtlinearitäten erfaßt werden. Dieser
Korrekturwert wird von dem noch zwischengespeicherten Zeit-Feinmeßwert oder Eichmeßwert abgezogen.
Die Differenz stellt einen Meßwert dar, wie man ihn mit einer ideal linear arbeitenden und ohne Laufzeitdifferenzen
angesteuerten Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung erhalten würde und ist somit für eine weitere
Verarbeitung optimal geeignet. Da die Korrekturwerte
immer sofort unmittelbar nach der zu korrigierenden Messung gewonnen werden, wird auch der Einfluß von
an dieser Stelle eventuell auftretenden Langzeitdriften eliminiert
Vorzugsweise findet ein Oszillator mit rechteckförmigem
Ausgangssignal Verwendung, wobei an die Stelle der Nulldurchgänge der Oszillatorschwingung die
Durchgänge der Impulsflanken durch einen vorgegebenen Spannungspegel treten.
Eine zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe geeignete Zeitmeßvorrichtung nut den im
Oberbegriff des Anspruchs 11 zusammengefaßten Merkmalen ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet,
daß eine den Zähler spätestens beim Auftreten des ersten Zeitmarkensignals freigebende und frühestens
nach dem Auftreten des letzten Zeitmarkensignals der -, auszumessenden Signalreihe anhaltende Steuerschaltung
vorgesehen ist, und daß die Analogschaltung eine einzige, für sämtliche Zeitmarkensignale die Feinmeßwerte
bestimmende Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung umfaßt. Es werden also durch die erfindungsgemäß
in ausgebildete Steuerschaltung für den die Schwingungen
bzw. Impulse des freilaufenden quarzgesteuerten Oszillators abzählenden Zähler die Voraussetzungen
dafür geschaffen, daß dieser Zähler seinen Zählbetrieb bereits vor, spätestens aber unmittelbar nach dem
r, Eintreffen des ersten Zeitmarkensignals aufnimmt und in unveränderter Weise so lange fortsetzt, bis das letzte
Zeitmarkensignal einer ganzen Reihe solcher Signal·, eingetroffen und der zugehörige Zählwert erfaßt und
ausgelesen ist.
_>o Bei einer speziellen, bevorzugten Ausfühiuiigsfunii
ist die Steuerschaltung für den Zähler gemäß Anspruch 12 ausgebildet, was dazu führt, daß der Zähler
tatsächlich erst unmittelbar nach dem Eintreffen des ersten Zeitmarkensignals gestartet wird. Hierdurch
ergibt sich der Vorteil einer optimalen Ausnutzung der durch die Stufenzahl des Vorwärtszählers gegebenen
Zählkapazität. Es ist vorteilhaft, zwischen das den Zähler steuernde Flipflop und das dieses Flipflop
ansteuernde »Start-Monoflop« noch ein Verzögerungsglied zu schalten, um sicherzustellen, daß· auch in den
Fällen, in denen das erste Zeitmarkensignal in einem Zeitraum auftritt, in dem der frei laufende quarzgesteuerte
Oszillator gerade einen positiven Ausgangsimpuls abgibt, vom Zähler nicht bereits dieser, sondern erst der
α nächste positive Ausgangsimpuls mitgezählt wird.
Die Auslösung des Auslesens des nach dem Auftreten eines Zeitmarkensignals jeweils erreichten Zählerstandes
erfolgt vorteilhafterweise gemäß Anspruch 14 mit Hilfe eines UND-Gatters, das einerseits durch Abfrage
■»η des (^Ausgangs des Startmonoflops erkennt, daß ein
unmittelbar auf das Eintreffen eines Zeitmarkensignals folgender Zeitraum vorliegt und das ande! jrseits erst
dann einen Auslesebefehl an die den Zählerstand weiter verarbeitende Rechenschaltung abgibt, wenn es über
seinen zweiten Eingang festgestellt hat, daß der quarzgesteuerte Oszillator seinen ersten auf das
Zeitmarkensignal folgenden positiven Ausgangsimpuls erzeugt, wodurch sichergestellt wird, daß der diese
positiven Ausgangsimpule abzählende Vorwärtszähler so einen definierten Zählerstand erreicht hat.
Die Ansteuerung der in dem vorzugsweise einzigen Analogmeßkanal der erfindungsgemäßen Zeitmeßvorrichtung
enthaltenen Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung erfolgt vorteilhafterweise gemäß Anspruch 15 über
ein »Setz«-Flipflop, dessen (^-Ausgang mit dem Starteingang der Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung
verbunden ist und das erst dann zurückgesetzt wird, wenn die Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung ihren
Meßvorgang beendet hat und der von ihr dabei . erzeugte Ausgangssignalwert weiterverarbeitet worden
ist Durch das Zurücksetzen dieses »Setz«-Flipflops wird die Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung wieder in
ihren Ausgangszustand zurückgebracht, in dem sie für den Beginn einer neuen Feinzeitmessung bereit ist
Das Anhalten der Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung
erfolgt vorteühafterweise nach Ansprach 16 durch
ein »Rücksetz«-Flipflop, das nur dann gesetzt werden kann, wenn das »Setz«-Flipflop gesetzt ist und ihm ein
Stoppsignal zugeführt wird, das entweder von der nächsten auf das Zeitmarkensigr.al folgenden, steigenden
Oszillatorimpulsflanke oder von einer Start-Stop-Steuerung stammen kann, deren Funktion und Aufbau
im folgenden noch erläutert wird. Von besonderer Bedeutung ist in diesem Zusammenhang, daß das
Anhalten der Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung durch das »Rücksetzw-Füpflop nicht unmittelbar, sondern über
ein Verzögerungsglied mit einer vorgegebenen Zeitkonstante erfolgt, die so gewählt ist, daß sie mit
Sicherheit größer als derjenige Zeitraum ist, in dem das Ausgangssignal der Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung
in nichtlinearer Weise anwächst.
Bei der eben erwähnten Start-Stop-Steuerung handelt es sich um eine Schaltungsanordnung, die gemäß
Anspruch 17 aufgebaut und ansteuerbar ist. Sie dient bei
Ansteuerung ihres einen Triggereingangs dazu, durch die Abgabe von Start- und Stoppsignalen, deren
zeitlicher Abstand genau einer Oszillatorhalb- bzw.
von entspricht und von denen das Start-Signal der Zeit/Amplituuen-Wandlerschaltung auf dem gleichen
Weg wie die Zeitmarkensignale und das Stop-Signal auf dem gleichen Weg wie die bei der Feinzeitmessung zum
Anhalten dienenden steigenden Oszillatorimpulsflanken zugeführt wird, die Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung
immer wieder mit Hilfe des äußerst genau schwingenden quarzgesteuerten Oszillators nachzueichen.
Daneben ist die Start-Stop-Steuerung dann, wenn sie an ihrem anderen Triggereingan? angesteuert wird, in
dir Lage, auf ihren Ausgangsleitungen exakt gleichzeitig
ein Start- und ein Stoppsignal abzugeben. Auch diese Signale werden der Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung
auf den eben beschriebenen Wegen zugeführt, so daß die Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung genau für einen
Zeitraum arbeitet, der der Verzögerung des obenerwähnten Verzögerungsgliedes entspricht. Bei dieser
Ansteuerung der Start-Stop-Steuerung wird also ein KoiTekturwert erzeugt, der es ermöglicht, den nichtlinearen
Anfangsverlauf des Ausgangssignals der Zeit/ Amplituden-Wandlerschaltung sowie eventuell zwischen
der Start- und der Stoppleitung vorhandene Laufzeitunterschiede zu kompensieren.
Diese Korrekturwerterzeugung erfolgt gemäß Anspruch 18 zweckmäßigerweise immer unmittelbar nach
einer Feinzeitmessung bzw. einer Eichwertmessung, damit diese Werte sofort korrigiert werden können und
eventuelle Drifterscheinungen im nichtlinearen Teil des Ausgangssignals der Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung
keine Rolle spielen.
Zwar ist es möglich, die von der Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung
abgegebenen analogen Meß-, Eich- und Korrekturwerte jeweils für sich zu digitalisieren
und erst dann weiter zu verarbeiten. Bevorzugt ist jedoch gemäß Anspruch 19 vorgesehen, daß der
Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung in paralleler Anordnung zwei Analogspeicher (Sample-and-Hold-Schaltungen)
nachgeschaltet sind, die so angesteuert werden, daß immer die eine den von der Zeit/Amplituden-Wand-
ierschaltung erzeugten Feinzeitmeßwert bzw. Eichmeßwert speichert, wahrend die andere den unmittelbar
danach erzeugten Korrekturwert aufnimmt Da gemäß Anspruch 21 bevorzugterweise die Ausgänge dieser
beiden Analogspeicher mit den Eingängen eines differenzbüdeiiden Gliedes, beispielsweise eines Diffe-
renzverstlrkers, verbunden sind, erscheint am Ausgang
dieses differenzbUdenden Gliedes immer dann, wenn
der zu dem jeweiligen MeB- bzw. Eichwert gehörende
Korrekturwert erzeugt worden ist, der korrigierte analoge Meß- bzw. Eichwert, der unmittelbar dem
Eingang eines Analog/Digital-Wandlers zugeführt und von diesem in eine digitale Form umgesetzt wird.
Schließlich ist nach Anspruch 22 vorteilhafterweise vorgesehen, daß immer dann, wenn der Analog/Digitalwandler
die Umsetzung des ihm zugeführten analogen, korrigierten Meß- bzw. Eichwertes in eine digitale Form
beendet hat, ein Befehlssignal an die Rechenschaltung geht, das diese Schaltung veranlaßt, den Dateninhalt des
Analog/Digital-Wandler-Ausgangspuffers abzufragen und einer weiteren Verarbeitung zuzuführen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung
beschrieben; in dieser zeigt
F i g. 1 ein Blockschaltbild einer besonders bevorzugten,
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Zeitmeß-Schaltung und
Fig. 2 ein das Arbeiten wesentlicher Teile der
C^UItnnn o. ic C Ί et 1 orloiilornrlec C i ern ο \r\ i ο crr ί m m
Die in F i g. 1 dargestellte Zeitmeßschaltung erhält die
ZeitmarkenMgnale, deren Abstände ausgemessen werden sollen am Eingang E, von wo sie an den einen
Eingang eines ODER-Gatters 1 gelangen, das sie an den einen Eingang eines UND-Gatters 2 weiterleitet, dessen
zweiter Eingang über eine Leitung 3 mit dem (^-Ausgang eines Sperr-Flipflops 5 verbunden ist.
Der Rücksetz-Eingang des Sperr-Flipflops 5 ist über eine Diode 6 mit dem einen Anschluß eines mit seinem
anderen Anschluß an der Systemmasse liegenden Widerstandes und mit dem einen Anschluß eines mit
seinem anderen Anschluß an der Versorgungsspannung liegenden Kondensators 8 verbunden. Diese Schaltungsanordnung
sorgt dafür, daß das Sperr-Flipflop 5 nach dem Einschalten der gesamten Schaltungsanordnung
zunächst zwangsläufig zurückgesetzt wird, so daß an seinem (^-Ausgang eine logische Null erscheint und
das UND-Gatter 2 sowie eine Reihe von weiteren mit der Leitung 3 verbundenen UND-Gattern zunächst so
lange gesperrt ist, bis die :n die Schaltungsanordnung
mit einbezogene Rechenschaltung 10, die im vorliegenden Fall von einem Mikroprozessor gebildet wird,
betriebsbereit ist und über eine Leitung 12 einen die gesamte Schaltungsanordnung in einen def-iierten
Ausgangszustand bringenden Rücksetzimpuls abgibt.
Dieser Rücksetzimpuls gelangt auch an den Takteingang eines Steuerflipflops 9, dessen Dateneingang Dmit
dem Q-Ausgang von Flipflop 5 verbunden ist und daher
zu diesem Zeitpunkt auf einer logischen 1 liegt. Daher wird durch den vom Mikroprozessor 10 kommenden
Steuerimpuls das Steuerflipflop 9 gesetzt, so daß an
seinem Q-Ausgang eine logische 1 erscheint, die an den
Takteingang des Sperr-Flipflops 5 gelangt und dieses setzt. Das Sperr-Flipflop bleibt während des ganzen
weiteren Betriebsablaufes der Schaltungsanordnung im gesetzten Zustand, so daß die von ihm über die Leitung
3 angesteuerten UND-Gatter 2,28 und 47 im folgenden für die an ihren jeweils anderen Eingang angelegten
Signale als durchlässig betrachtet werden können.
Die an den Eingang E der Zeitmeßschaltung angelegten Zeitmarkensignale gelangen also über das
ODER-Gatter 1 und das UND-Gatter 2 an den Takteingang eines Setz-Flipflops 15, dessen Dateneingang
D permanent mit der positiven Versorgungsspannung verbunden ist, so daß das Setz-Flipflop 15
aufgrund des Taktsignals gesetzt wird und an seinem <?-Äusgang eine logische 1 erscheint Diese logische 1
wird einerseits an den Starteingang der Zeit/Amplitu-
den-Wandlerschaltung 16 gelegt, die sorbit beginnt, an
ihrem Ausgang eine mit der seit dem Eintreffen des Zeitmarkensignals verstrichejien Zeit monoton anwachsende
Spannung abzugeben. Außerdem gelangt die vom Q-Ausgang des Setzflipflops 15 abgegebene logische 1
an den Dateneingang eines Stop-Flipflops 18, das somit
vorbereitet ist, an seinem (^-Ausgang eine logische 1
abzugeben, sobald es an seinem Takteingang ein entsprechendes Steuersignal erhälL
Da gegenwärtig von einem Zeitraum die Rede ist, der ι ο
unmittelbar nach dem Eintreffen eines Zeitmarkensignals am Eingang E liegt, muß dieses Steuersignal von
dem quarzgesteuerten Oszillator 20 kommen, der mit dem Takteingang des Stoppflipflops 18 über das
UND-Gatter 21, das ODER-Gatter 27 und das π UND-Gatter 28 verbunden ist
Da, wie oben bereits erwähnt, das vom Sperr-Flipflop
5 über die Leitung 3 angesteuerte UND-Gatter 28 einfach als durchlässig für die an seinem zweiten
Eingang angelegten Signale betrachtet werden kann, ist 2n die einzige Bedingung für die Ansteuerung des
Stopp-Flipflops 18 durch den Oszillator 20, d-.Q das
UND-Gatter 21 an seinem zweiten Eingang eine logische 1 aufweist, die es über die Leitung 23 von einem
Start-Monoflop 24 erhält, das mit seinem Takteingang :s
am Eingang E der Schaltungsanordnung liegt und somit lurch jedes neu hereinkommende Zeitmarkensignal
triggert wird.
Die Länge der vom Start-Monoflop 24 an seinem Q-Ausgang auf die Leitung 23 abgegebenen positiven in
Impulse ist so gewählt, daß sie wenigstens etwas größer als eine Vollperiode des Oszillators 20 ist. Hierdurch
wird erreicht, daß tatsächlich nur diejenige steigende Oszillatorimpulsflanke zum Stop-Flipflop 18 gelangt,
die unmittelbar auf ein eintreffendes Zeitmarkensignal J5
folgt.
Außerdem gelangt der vom Start-Monoflop 24 über die Leitung 23 abgegebene Impuls über das ODER-Gatter
25 an den Rücksetzeingang einer Start-Stop-Steuerung 26, deren Funktion im folgenden noch genauer -»n
erläutert wird.
Zunächst wird weiterhin die Situation betrachtet, daß, wie oben beschrieben, das Setz-Flipflop 15 und das
Start-Monoflop 24 durch ein am Eingang E erschienenes Zeitmarkensignal gesetzt bzw. getriggert worden
sind und daß daher einerseits die Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung
16 arbeitet, und andererseits am Dateneingang des Stop-Flipflops 18 eine logische 1
anliegt. Das über die Leitung 23 vom Q-Ausgang des Start-Monoflops 24 angesteuerte Gatter 21 läßt den
nächsten positiven Ausgangsimpuls des Oszillators 20 durch, der über das ODER-Gatter 27 und das
UND-Gatter 28 an den Takteingang des vorbereiteten Stopp-Flipflops 18 gelangt und mit seiner steigenden
Flanke dieses Flipflop setzt. Die hierauf am Q-Ausgang
des Stopp-Flipflops 18 erscheinende logische 1 gelangt mit der durch das Verzögerungsglied 30 vorgegebenen
Verzögerungszeit τ einerseits an den Stoppeingang der Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung 16, die damit angehalten
wird und an ihrem Ausgang ein Spannungssignal m>
abgibt, dessen Amplitude ein Maß für die zwischen dem Start- und dem Slop-Signal verstrichene Zeit darstellt.
Weiterhin gelangt das Ausgangssignal des Verzögerungsgliedes 30 an den Takteingang eines Monoflops 31,
dessen positiver Ausgangsimpuls jeweils an einen tr>
Eingang der UND-Gatter 33 und 34 gelegt ist.
Diese beiden Gatter werden über eine Leitung 35 bzw. ein ODER-Gatter 37 und dessen Ansteuerleitungen
38 und 71 von einer Ablaufsteuerung 40 angesteuert, die als Johnson-Zähler ausgebildet ist, und
im vorliegenden Fall acht Ausgänge besitzt, von denen maximal einer eine logische 1 abgibt, während alle
anderen auf logisch 0 liegen.
Durch den beim Eintreffen des Zeitmarkensignals vom Start-Monoflop 24 abgegebenen Impuls ist diese
Ablaufsteuerung 40 über das ODER-Gatter 41 zurückgesetzt worden, so daß zunächst keiner seiner benutzten
Ausgänge eine logische 1 zeigt Ober das Verzögerungsglied 43 und das ODER-Gatter 45 wurde der
Ausgangsimpuls des START-Monoflops 25 jedoch auch auf den Takteingang eines Trigger-Monoflops 46 gelegt,
das über das als ständig offen zu betrachtende UND-Gatter 47 ein Taktsignal an den Takteingang der
Ablaufsteuerung 40 weitergegeben hat, so daß diese im gegenwärtig betrachteten Zeitpunkt an ihrem Ausgang
Qi eine logische 1 abgibt
Dieses Signal gelangt über die Leitung 38 und das ODER-Gatter 37 an das UND-Gatter 34, so daß dieses
Gatter den vom Monoflop 31 abgegebenen Impuls durchläßt, während das UND-Gatter 33 über die zum
ODER-Gatter 58 führende Leitung 35 gesperrt ist, da das ODER-Gatter 58 mit den Ausgängen Q2 und Q6 der
Ablaufsteuerung 40 verbunden ist, die zu diesem Zeitpunkt beide eine logische Null aufweisen.
Der vom Steuer-Monoflop 31 in dem unmittelbar
nach dem Auftreten eines Zeitmarkensignals am Eingang fliegenden, durch das Ausgangssignal Q\ der
Ablaufsteuerung 40 gekennzeichneten Zeitraum abgegebene Ausgangsimpuls wird also nur durch das
UND-Gatter 34 weitergegeben und steuert den als SampIe-and-Hold-Schaltung ausgebildeten Analogspeicher
48 so an, daß dieser über die Leitung 49 den zu diesem Zeitpunkt am Ausgang der Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung
16 anliegenden und den Feinmeßwert des betreffenden Zeitmarkensignals darstellenden
Spannungswert übernimmt.
Während des eben beschriebenen Zeitraums hat der vom Start-Monoflop 24 abgegebene und durch das
Verzögerungsglied 43 verzögerte Impuls über die Leitung 51 dann, wenn es sich um das erste
Zeitmarkensignal der auszumessenden Reihe handelt, auch das Zähler-Steuerflipflop 52 gesetzt, so daß der
Zähler 53 mit dem Abzählen der ihm über die Leitung 54 vom Oszillator 20 zugeführten Impulse begonnen hat.
Das vom Gatter 21 aufgrund des Ausgangsimpulses des Start-Monoflops 24 beim Auftreten der ersten steigenden
Oszillatorimpulsflanke nach dem Zeitmarkensignal abgegebene Steuersignal wurde außerdem über die
Leitung 57 der Interrupt-Anforderung des Mikroprozessors to zugeleitet, der daraufhin über das UND-Gatter
55 einen Lesebefehl an den Zähler 53 abgegeben hat, so daß ihm über den gemeinsamen Daten-Bus der nach
der interessierenden steigenden Oszillatorimpulsflanke im Zähler enthaltene Zählerstand zugeführt worden ist.
Alle diese Abläufe ereignen sich, wie gesagt, während der Zeit Qi, die dadurch beendet wird, daß der
Ausgangsimpuls des Steuer-Monoflops 31 über das Verzögerungsglied 56 an das ODER-Gatter 45 und von
diesem an das Trigger-Monoflop 46 gelangt, das nun die Ablaufsteuerung 40 auf die Zeit Q2 weiterschaltet.
Außerdem werden durch das vom Verzögerungsglied 56 abgegebene Signal das noch immer gesetzte
Setz- Flipflop 15 und das Stop-Flipflop 18 zurückgesetzt, wodurch auch die Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung
16 in ihren Ausgangszustand zurückgebracht und für den nächsten Meßvorgang vorbereitet wird.
Durch das Takten der Ablaufsteuerung 40 erscheint an deren Ausgang Q2 eine logische 1, die über das
ODER-Gatter 50 und die Leitung 35 einerseits an den Eingang E1 der Start-Stopp-Steuerung 26 und andererseits
an den zweiten Eingang des UND-Gatters 33 gelegt wird, das somit für den gesamten, nun
beginnenden Zeitraum Q2 geöffnet bleibt
Die Ansteuerung der Start-Stop-Steuerung 26 über den Eingang Ei bewirkt, daß die Start-Stop-Steuerung
26 über ihre beiden Ausgänge genau gleichzeitig jeweils ein Signal abgibt. Das am Start-Ausgang abgegebene
Signal gelangt über die Leitung 59 an den zweiten Eingang des ODER-Gatters 1 und von diesem über das
zur Zeit offene UND-Gatter 2 an den Setzeingang des Setz-Flip-Flops 15, das über seinen Q-Ausgang die
Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung 16 startet und das Stop-Flip-Flop 18 für den Empfang eines Stopimpulses
vorbereitet. Dieser Stopimpuls kommt ebenfalls von der Start-Stop-Steuerung 26 über das ODER-Gatter 28 und
das zur Zeit offene UND-Gatter 28, so daß also das Stop-Fiipfiop 18 praktisch gleichzeitig mit dem
Start-Flipflop 15 gesetzt wird. Da das Ausgangssignal des Stop-Flipflops 18 aber durch das Verzögerungsglied
um die Zeit r verzögert an die Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung 16 gelangt, arbeitet letztere für einen
entsprechenden Zeitraum und erzeugt an ihrem Analogausgang eine Signalspannung, die aufgrund der
speziellen Wahl von r im wesentlichen den nichtlinearen Anfangsteil eines jeden Meßsignals kennzeichnet
und darüber hinaus auch eventuell vorhandene Laufzeitunterschiede auf den Wegen von den ODER-Gattern 1
bzw. 27 zur Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung 16 beinhaltet.
Auf der Leitung 49 erscheint also ein Korrekturwert, der nun durch den vom Steuer-Monoflop 31 abgegebenen
Impuls, der über das geöffnete UND-Gatter 33 an den Analogspeicher 60 gelangt, in letzteren eingeschrieben
wird. Da in diesem Zeitraum Q2 die Ablaufsteuerung
40 sowohl auf ihrem Ausgang Q\ als auch auf ihrem
Ausgang Q5 eine logische Null abgibt, die über die
Leitungen 38 bzw. 71 an das ODER-Gatter 37 gelangen, ist das UND-Gatter 34 gesperrt, so daö der den
während der vorausgehenden Zeit Q\ gewonnenen
Feinmeßwert enthaltende Analogspeicher 48 nicht angesteuert wird. ..-,
Wie am Ende der Zeit Q\ wird auch jetzt der vom Monoflop 31 abgegebene Ausgangsimpuls über das
Verzögerungsglied 56 einerseits zum Zurücksetzen an das Setz-FIipflop 15 und das Stop-Flipflop 18 und
andererseits über das ODER-Gatter 45 an den ■-,<> Takteingang des Trigger-Monoflops 46 gelegt, das die
Ablaufsteuerung 40 auf die Zeit Q1 weiterschaltet.
■ Die somit am Ausgang Q3 erscheinende logische I gelangt über das ODER-Gatter 36 und die Leitung 67 einerseits an den START-Eingang des Analog/Digital- v, Wandlers 65, der an seinem Analogeingang die von dem Differenzverstärker 62 abgegebene Signalspannung erhält, die einem korrigierten Zeit-Feinmeßwert des empfangenen Zeitmarkensignals entspricht, wie er mit einer ideal linear arbeitenden und ohne Laufzeitunter- ho schiede angesteuerten Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung 16 gewonnen worden ware.
■ Die somit am Ausgang Q3 erscheinende logische I gelangt über das ODER-Gatter 36 und die Leitung 67 einerseits an den START-Eingang des Analog/Digital- v, Wandlers 65, der an seinem Analogeingang die von dem Differenzverstärker 62 abgegebene Signalspannung erhält, die einem korrigierten Zeit-Feinmeßwert des empfangenen Zeitmarkensignals entspricht, wie er mit einer ideal linear arbeitenden und ohne Laufzeitunter- ho schiede angesteuerten Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung 16 gewonnen worden ware.
Sobald der Analog/Digital-Wandler 65 diese analoge
Signalspannung digitalisiert hat, gibt er über seinen FNDl--Ausgang ein Signal ab, das durch das vermittels 1,-.
der auf der Leitung 67 im Zeitraum Qs erscheinenden
logischen 1 aufgesteuerte UND-Gatter 68 an die Interrupt-Anforderung des Mikroprozessors 10 gelangt
und diesen veranlaßt, über das UND-Gatter 69 den Puffer-Enable-Eingang des Analog/Digital-Wandlers 65
anzusteuern, so daß der korrigierte Feinzeitmeßwert in digitaler Form über den gemeinsamen Daten-Bus an
den Mikroprozessor 10 weitergegeben wird.
Die eben beschriebenen Vorgänge laufen so rasch ab, daß das vom ODER-Gatter 36 abgegebene Signal über
die Leitung 67 auch an einen der Eingänge des ODER-Gatters 45 gelegt werden kann, so daß das
Trigger-Monoflop 46 getaktet wird und die Ablaufsteuerung 40 auf den Ausgang QA weiterschaltet. Die
hier erscheinende logische 1 wird lediglich dazu benutzt, über das ODER-Gatter 25 die Start-Stop-Steuerung 26
wieder in ihren Ausgangszustand zurückzuversetzen und über das ODER-Gatter 45 und das Trigger-Monoflop
46 die Ablaufsteuerung 40 auf die Zeit Q5 weiterzuschalten.
Die somit am Ausgang Q5 erscheinende logische 1
gelangt über die Leitung 71 einerseits an den Eingang £2 der Start-Stop-Steuerung 26 und andererseits an
den einen der beiden Eingänge des ODER-Gatters 37, das diese logische 1 an das UND-Gatter 34 weitergibt,
so daß dieses Gatter während des nun folgenden Zeitraums Q5 geöffnet bleibt
Die Ansteuerung der Start-Stop-Steuerung 26 über den Eingang £2 führt dazu, daß die Start-Stop-Steuerung
26 zunächst über die Leitung 59 ein Startsignal abgibt, das mit den über die Leitung 72 an die
Start-Stop-Steuerung 26 gelangenden Impulsen des Oszillators 20 zeitlich genau korreliert ist und
beispielsweise exakt einer steigenden Flanke eines solchen Oszillatorimpulses entspricht. Durch dieses
Startsignal wird über das ODER-Gatter 1 und das Setz-FIipflop 15 wieder die Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung
16 in Betrieb genommen. Anders als bei der zur Zeit Q2 erfolgenden Ansteuerung der Start-Stop-Steuerung
26 über den Eingang El wird nunmehr das Stop-Signal aber nicht gleichzeitig, sondern später als
das Start-Signal abgegeben, und zwar so, daß auch das Stop-Signal exakt beispielsweise mit einer steigenden
Impulsflanke des Oszillators 20 zusammenfällt. Dieses Stop-Signal gelangt ebenfalls über das ODER-Gatter
27. das Stop-Flipflop 18 und das Verzögerungsglied 30 an die Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung 16, die somit
an ihrem Ausgang ein Signal liefert, dessen Amplitude durch den sehr genau bekannten Abstand der beiden
von der Start-Stop-Steuerung 26 weitergeleiteten Oszillatorimpulsflanken und die hierzu addierte Verzögerungszeit
τ des Verzögerungsgliedes si festgelegt
ist.
Zur Nacheichung der Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung 16 wird dieses Ausgangssignal über die
Leitung 49 an die beiden Analogspeicher 48 und 60 gelegt, von denen allerdings nur der Speicher 48 durch
den Ausgangsimpuls des Monoflops 31 über das geöffnete UND-Gatter 34 zum Einlesen angesteuert
wird. Das UND-Gatter 33 ist über die Leitung 35 gesperrt, da im gegenwärtigen Zeitraum Q5 weder am
Ausgang Q2 noch am Ausgang Q6 der Ablaufsteuerung
40 eine logische I anliegt,
Der el. ich das Verzögerungsglied 56 weitergegebene
Ausgangsimpuls des Steuer-Monoflops 31 setzt in der beschriebenen Weise die Flipflops 15 und 18 zurück und
schaltet über das ODER-Gatter 45 und das Trigger-Monoflop 46 die Ablaufsteuerung auf die Zeit Q* weiter.
Die somit am Ausgang Q* erscheinende logische I
gelangt über das ODER-Gatter 58 auf die Leitung 35 und löst somit die gleichen Steuerfunktionen aus, wie sie
oben bereits im Zusammenhang mit der Zeit Qi
beschrieben wurden. Es wird also wieder ein der Verzögerungszeit τ entsprechender Korrekturwert der
Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung 16 erzeugt und in
den Analogspeicher 60 eingelesen. Die Weiterschaltung der Ablaufsteuerung 40 erfolgt wieder über den
Ausgangsimpuls des Steuermonoflops 31, so daß dann am Ausgang Qj eine logische 1 erscheint.
Diese logische 1 gelangt über das ODER-Gatter 36 auf die Leitung 67 und löst dort die gleichen Funktionen
aus, wie dies oben für die Zeit Qs beschrieben wurde. Es
wird nunmehr der am Ausgang des Differenzverstärkers 62 erscheinende korrigierte Eichwert für die
Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung 16 in den Analog/ Digital-Wandler 65 eingelesen, von diesem digitalisiert
und an den Mikroprozessor weitergegeben.
Da die am Ausgang Qi erschienene logische 1 über die
Leitung 67 auch an das ODER-Gatter 45 weitergegeben wird, wird durch das Trigger-Monoflop 46 die
Ablaufsteuerung 40 auf die Zeit Qs weitergeschaltet Die
am entsprechenden Ausgang erscheinende logische i gelangt über das ODER-Gatter 41 unmittelbar an den
Rücksetzeingang der Ablaufsteuerung 40, so daß diese in ihren Bereitschaftszustand zurückgesetzt wird, in dem
an keinem der Ausgänge Qi bis Qb eine logische 1
vorhanden ist. Damit ist die gesamte Schaltungsanordnung bereit, das nächste Zeitmarkensignal zu empfangen.
Die wesentlichsten zur Bildung der interessierenden Zeitabstände und zur Durchführung der Korrektur- und jo
Eichwertbilduiig erforderlichen Vorgänge werden nun nochmals anhand von F; g. 2 im .·inzelnen erläutert.
In der obersten Zeile E sind beispielsweise drei
Zeitmarkensignale einer Signa'; ".ihe wiedergegeben,
deren Zeitabstände ΔΤ\ und ΔΤι ausgemessen werden »
sollen.
In der zweiten Zeile zeigt F i g. 2 die am Ausgang des ODER-Gatters 1 erscheinenden Impulse. Dies sind
zunächst einmal die drei jeweils den Signalen E zugeordneten Impulse, deren steigende Flanken auf- 4»
grand der Gatterlaufzeit um s gegen die steigenden Flanken der Zeitmarkensignale verzögert sind, doch ist
diese Verzögerung — anders als in F i g. 2 dargestellt — außerordentlich klein und spielt auch bei einer
angestrebten sehr hohen Meßgenauigkeit keine Rolle, da sie über die kurzen Zeiten Δ 7Ί bzw. Δ Ti als konstant
angenommen werden kann.
Zur Ermittlung von ΔT\ und ΔΤ2 ist es also ohne
Fehler möglich, die Zeitabstände der steigenden Flanken der in Rede stehenden Impulse am Ausgang des 5n
Gatters 1 zu messen.
Das Zeitmarkensignale über das Start-Monoflop 24, die Leitung 23 und das Gatter 21 auch an den
Mikroprozessor 10 gelangen, kann durch diesen aus dem Zähler 53 der nach dem ersten dieser drei Impulse
erreichte Zählwert ausgelesen werden.
Gemäß Fig.2, in deren dritter Zeile von oben die
Rechtecksimpulse des Oszillators 20 dargestellt sind, ist dies der Zählwert/7 +2.
In entsprechender Weise werden nach dem zweiten fto
Zeitmarkensignal aus dem Zähler 20 der Zählwert n + 6 und nach dem dritten Zeitmarkensignal der Zählwert
n+ 10 ausgelesen.
Somit erhält man für die interessierenden Zeitabstände Δ 7*i und Δ 7j die Grobmeßwerte b3
Man sieht, daß aufgrund der hierangenommenen Tatsache, daß zwischen den einzelnen Zeitmarkensignalen
nur wenige Oszillatorimpulse auftreten, diese Grobmeßwerte nicht geeignet sind, um den vorhandenen
Unterschied zwischen ΔΤ\ und ΔΤ2 sichtbar zu
machen.
Daher wird gleichzeitig mit der steigenden Flanke eines jeden einem Zeitmarkensignal entsprechenden
Ausgangsimpulses des Gatters 1 die Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung
16 gestartet, deren Ausgangssignal, wie in der untersten Zeile von Fig.2 dargestellt,
zunächst in nichtlinearer Weise, spätestens aber nach der Zeit r streng proportional mit der Zeit anwächst.
Die auf die steigenden Flanken der den Zeitmarkensignalen zugeordneten Impulse am Ausgang des Gatters
1 jeweils unmittelbar folgenden steigenden Impulsflanken des Oszillators 20 sind in F i g. 2 mit den Zählwerten
/7+2, n+6 und /7+10 gekennzeichnet und besitzen von
den ersteren die als Zeit-Feinmeßwerte interessierenden Zeitabstände Δ U, Δίι und Δί^. Die eben genannten
steigenden Impulsflanken des Oszillators 20 werden über die Gatter 21, 27 und 28 und das Stop-Flipflop 18
an das Verzögerungsglied 30 gegeben, das, wie in der zweiten Zeile von unten in F i g. 2 dargestellt, mit der
vorbestimmten Verzögerungszeit r einen Stopbefehl an die Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung 16 weiter
gibt.
Somit stehen am Ausgang der Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung 16 zu den Zeiten Δ u + r, Δ ti + r und
Ats + T die Amplituden A\, Ai und A3 zur Verfugung, die
jeweils in die zuvor gelöschte erste Sample-and-Hold-Schaltung
48 eingegeben werden, worauf die Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung
16 auf ihren Ausgangspegel zurückgesetzt wird.
Mit der jeweils nächsten fallenden Oszillatorimpulsflanke erzeugt nun die über ihren Eingang E 2 von der
Ablaufsteuerung 40 aktivierte Start-Stop-Steuerung 26 gleichzeitig einen Start- und einen Stop-lmpuls.
Der Start-Impuls erscheint am Ausgang des Gatters 1 praktisch ohne Verzögerung, wie dies in Zeile 2 der
Fig.2 dargestellt ist und bewitkt das in der untersten
Zeile dieser Figur dargestellte erneute Ansteigen des Ausgangssignals der Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung
16.
Der Stop-lmpuls durchläuft die Verzögerungsschaltung 30 und erscheint mit der Verzögerung τ an deren
Ausgang. Nach jeder Meßwerterfassung wird also die Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung nochmals für die
Zeit τ in Betrieb gesetzt, was zur Erzeugung der in der untersten Zeile der Fig.2 ebenfalls dargestellten
Korrekturwerte <xi, xi und 0.3 führt.
Diese Korrekturwerte werden jeweils in die zweite Sample-and-Hold-Schaltung 60 eingegeben und durch
den Differenzverstärker 62 von den in der ersten Sample-and-Hold-Schaltung 48 jeweils gerade enthaltenen
Meßwerten A\ bzw. Ai bzw. Ai subtrahiert, so daß
nach den Gleichungen
Α]-<Χ\=*ΔΑι Ai- oti = Δ Ai
Α]-<Χ\=*ΔΑι Ai- oti = Δ Ai
in den Analog/Digitalwandler 65 die zu den interessierenden Zeit-Feinmeßwerten &t\, Δ ti und ZW3 streng
proportionalen Amplitudenwerte eingegeben werden. Hieraus kann der Rechner 10 dann die Zeit-Feinmeßwerte
bestimmen und gemäß den Gleichungen
die gesuchten Zeitabstände Δ 7Ί und Δ 7j berechnen.
Es sei hier nochmals darauf hingewiesen, daß sich die so gewonnenen Zeitabstände AT\, OTj,... aufsummieren
lassen, ohne daß es zu einer Summierung der
Meßfehler kommt. Aus den beiden obigen Gleichungen folgt nämlich
AT1 +AT1+■■ = A Tu,+ A i\- A h_ + A TG + A t: - A h,
Man sieht, daß hier mit Ausnahme von At\ sämtliche
mit Meßfehlern behaftete Feinzeitmeßwerte Ah, Au ...
herausfallen, so daß sich ihre Fehler nicht summieren können.
Die die Messung der Korrekturwerte «ι, <%2, «3 . · ■
einleitenden intern erzeugten Start-Impulse müssen nicht unbedingt in der dargestellten Weise zeitlich mit
den fallenden Oszillatorimpulsflanken korreliert sein, die unmittelbar auf die die Aufnahme der Meßwerte At,
Ai, A3 beendenden steigenden Oszillatorimpulsflanken
folgen. Wesentlich ist nur, daß sie so rechtzeitig nach der jeweils vorausgegangenen Meßwerterfassung erzeugt
werden, daß der durch sie erhaltene Korrekturwert «ι, »2, Oii... ein vernünftiges Maß für den im 7 !gehörigen
Meßwert enthaltenen, im wesentlichen nichtlinearen Anteil darstellt Außerdem muß dafür gesorgt sein, daß
die Korrekturwerterfassung abgeschlossen ist, bevor die nächste Meßwert- bzw. Eichwerterfassung beginnt.
Weiterhin ist in Fig.2 eine im Zeitraum AT\ stattfindende Eichwerterfassung zum Nacheichen der
Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung 16 mit Hilfe des Quarzoszillators 20 dargestellt.
Zu diesem Zweck erzeugt die über den Eingang El
von der Ablaufsteuerung 40 getriggerte Start-Stop Steuerung 26 zunächst einen Start-Impuls, der exakt mit
dem Ausgangssignal des Oszillators 20 synchronisiert ist. In F i g. 2 ist dies der dritte Impuls von links in der
Zeile ODER 1.
Ebenso exakt mit dem Osziilatorsignal synchronisiert gibt die Start-Stop-Steuerung 26 um eine vorgegebene
Anzahl von Oszillatorhalb- oder -vollperioden verzögert ein Stop-Signal über das ODER-Gatter 27 ab. Ir.
F i g. 2 ist der einfacheren Darstellung halber angenommen, daß der Stop-Impuls genau eine Quarz-Halbperiode
nach dem Start-Impuls erzeugt wird. Er durchläuft ebenfalls das Verzögerungsglied 30, so daß also die
Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung nach der Zeit Ω/2 + τ angehalten wird; an ihrem Ausgang liegt dann
ein Signal mit der Amplitude A fan, das wie ein normaler
Zeitmeßwert zunächst in der ersten Sample-and-Hold-Schaltung
48 zwischengespeichert wird. Hierauf wird durch Ansteuerung des Eingangs El der Start-Stop-Steuerung
26 in der gleichen Weise, v»ie dies oben für die Zeitmeßwerte beschrieben wurde, ein Korrekturwert <XE erzeugt, so daß der Differenzverstärke- 62 den
eigentlich interessierenden Eichwert AAc erzeugen
kann, der dann ebenfalls digitalisiert und vom Rechner 10 weiter verarbeitet wird.
Jedesmal, wenn zwischen aufeinanderfolgenden Zeitmarkensignalen
eine genügend große Anzahl von Oszillatorimpulsen auftritt, ist es innerhalb des betreffenden
Zeitraumes ermöglich, eine Nacheichung der
Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung 16 in der eben beschriebenen Weise vorzunehmen, so daß die gesamten
Zeitabstandsmessungen letztlich mit der Genauigkeit und Langzeitkonstanz des quarzgesteuerten Oszillators
durchgeführt werden kann.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (22)
1. Zeitmeßverfahren, bei dem der Zeitabstand zwischen jeweils zwei nacheinander erscheinenden
Zeitmarkensignalen durch vorzeichenrichtige Summation eines durch Multiplizieren der Anzahl der
während dieses Zeitraumes aufgetretenen Schwingungsperioden eines frei laufenden Oszillators mit
der Periodenlänge des Oszillators gewonnenen Grobmeßwertes und die zeitliche Lage der Signale
bezüglich der Oszillatorschwingungen darstellender, jeweils über einen analogen Verarbeitungsschritt
erhaltener Feinmeßwerte berechnet wird, wobei der analoge Verarbeitungsschritt aus einer analogen
Messung des Zeitabstandes zwischen dem betreffenden Zeitmarkensignal und einem nachfolgenden, zur
Abzählung verwendeten Teil der Oszillatorschwingung besteht dadurch gekennzeichnet,
daß die spätestens beim Auftreten des ersten ZeitmarkenMgnals einer aus mehr als zwei nacheinander
erscheinenden Zeitmarkensignaien bestehenden Signalreihe begonnene Abzählung der Oszillatorschwingungen
ohne Unterbrechung fortgesetzt und der nach jedem Auftreten eines weiteren Zeitmarkensignals erreichte Zählwert ausgelesen
und gespeichert wird und daß zur Berechnung des Grobmeßwertes für den Zeitabstand zweier beliebiger
Zeitmarkensignale der nach dem früheren der beiden Zeitmarkensignale erreichte Zählwert von
dem nach dem späteren der beiden Zeitmarkensignale erreichten Zählwert subtrahiert wird.
2. Verfahren nach Anspruc\ 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der frei leufende Oszillator quarzgesteuert ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Analogmessungen zur
Gewinnung der Feinmeßwerte mit Hilfe von Zeit/Amplituden-Wandlerschaltungen durchgeführt
werden, die nach Triggerung durch ein Start-Signal 4n
ein in seiner Amplitude mit der Zeit stetig und monoton anwachsendes und somit ein Maß für die
seit dem Start-Signal verstrichene Zeit bildendem Ausgangssignal liefern.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Analogmessungen für die Gewinnungder
Feinmeßwerte sämtlicher Zeitmarkensignale mit ein und derselben Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung
durchgeführt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn- ίο
zeichnet, daß die Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung jeweils durch das betreffende Zeitmarkensignal
gestartet, durch einen hierauf folgenden Nulldurchgang der Oszillatorschwingung angehalten und nach
Speicherung der so gewonnenen Ausgangsamplitu- ϊΓ>
de als Feinmeßwert zurückgesetzt wird und daß der nach diesem Nulldurchgang erhaltene Zählwert zur
Bestimmung des Grobmeßwertes herangezogen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn- m> zeichnet, daß ziim Anhalten atr Zeit/Amplitutlen-Wandlerschaltung
der erste nach dem jeweiligen Zeitmarkensignal auftretende Nnlldurchgan;* der
Os/.illatorschwingung Verwendung findet.
7. Verfahren nach Anspruch 5, ladurch gekenn· ί;
zeichnet, daß zum Anhalten der Zeit/A.mplitwdrr
W;incllerschalti]t"!^ der ers'c nach Hern j<?w;'!i.:;i:n f!op (24) und den Set/ringt
/f.iiiii.iri-:rrisi!'.h:!l iiiifin'liMulc. in liner vrir i;-?go':)e- ..iiii.iruci !"!'"'i Πί;)Π<
;>'· (1J?)
nen Richtung erfolgende Nulldurchgang der Oszillatorschwingung Verwendung findet.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung
zwischen den Feinzeitmessungen immer wieder dadurch nachgeeicht wird, daß sie durch einen Nulldurchgang der Oszillatorschwingung
gestartet und durch einen nachfolgenden Nulldurchgang der Oszillatorschwingung angehalten
wird und daß der so erhaltene Eichmeßwert der Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung mit dem zwischen
diesen beiden Nulldurchgängen der Oszillatorschwingung liegenden Zeitraum verglichen wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Anhalten der
Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung durch den entsprechenden
Nulldurchgang der Oszillatorschwingung bei jeder Feinzeitmessung und bei jeder Eichmessung mit einer vorbestimmten zeitlichen
Verzögerung erfolgt und daß die Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung nach jeder dieser Messungen
durch ein schaltungsintern erzeugtes Startsignal gestartet und durch ein gleichzeitig mit diesem
Startsignal erzeugtes, ebenfalls der vorbestimmten zeitlichen Verzögerung unterworfenes Stopsignal
wieder angehalten wird und daß der so gewonnene Korrekturwert von dem vorausgehend gewonnenen
Zeitmeßwert bzw. Eichmeßwert subtrahiert wird.
10. Verfahren nach einem dei Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Oszillator mit
rechteckförmigem Ausgangssignal Verwendung findet, wobei an die Stelle der Nulldurchgänge der
Oszillatorschwingungen die Durchgänge der Impulsflanken durch einen vorgegebenen Spannungspegel treten.
11. Zeitmeßvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit
einem frei laufenden Oszillator, einem zur Erfassung von Grobmeßwerten die Schwingungsperioden des
Oszillators abzählenden Zähler, einer zur Erfassung von Feinzeitmeßwerten die zeitliche Lage der
Zeitmarkensignale bezüglich der Oszillatorschwingungen verarbeitenden Analogschaltung, einer aus
den Grob- und Feinmeßwerten die interessierenden Zeitabstände berechnenden Rechenschaltung und
einer Ablaufsteuerung, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Zähler (53) spätestens beim Auftreten des
ersten Zeitmarkensignals freigebende und frühestens nach dem Auftreten des letzten Zeitmarkensignals
der auszumessenden Signalreihe anhaltende Steuerschaltung (52) vorgesehen ist und daß die
Analogschaltung eine einzige, für sämtliche Zeitmarkensignale die Feinmeßwerte bestimmende Zeit/
Amplituden-Wandlerschaltung (16) umfaßt.
12. Zeitmeßvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (52)
ein Flipflop ist, dessen Q- bzw. ^-Ausgang mit dem
Freigabe- bzw. Sperreingang des Zählers (53) verbunden ist, dessen Sttzeingang durch den
Ausgangsimpuls eines durch die Zeitmarkensignale getriggerten »Start«-Monoflops (24) und dessen
Rückset/einganp durch die dar. Ende der Zeitmarkensignalreihe
feststellende Rechenschaltung (10) ansteuerbar i',t.
13. Zeitmeßverfahren nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daft zwischen das »St«rt«-Mono-
.Ic?? ι!cπ
Zrhlcr (53) ■■pingsf/ücd
(43) geschaltet ist
14. Zeitmeßvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem (^-Ausgang
des »Start«-Monoflops (24) ein UND-Gatter (21) verbunden ist, dessen zweiter Eingang die Ausgangssignale
des Oszillators (20) erhält und dessen Ausgang an die Rechenschaltung (10) ein Befehlssignal
zum Auslesen des momentan im Zähler (53) enthaltenen Zählwertes liefert
15. Zeitm"3vorrichtung nach einem der Ansprüche
11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Start-Eingang der Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung
(16) mit dem (^-Ausgang eines »Setz«-Flipflops
(15) verbunden ist, dessen Setzeingang durch die
Ausgangssignale eines ODER-Gatters (1) ansteuerbar ist, dessen einem Eingang die Zeitmarkensignale
zugeführt sind
16. Zeitmeßvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopeingang der
Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung (16) über ein Verzögerungsglied (30) mit dem Q-Ausgang eines
»Rüeksetzw-Flipfiops (18) verbunden ist, dessen
Dateneingang (D) am Q-Ausgang des »üetz«-Flip-
pflops (15) liegt und dessen Takteingang durch die Ausgangssignale eines ODER-Gatters (27) ansteuerbar
ist, dessen einer Eingang mit dem Ausgang des jeweils das erste nach dem Auftreten eines
Zeitmarkensignals erscheinende Oszillatorausgangssignal durchlassenden UND-Gatters (21) verbunden ist
17. Zeitmeßvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine zwei Triggereingänge
(E 1, E2), einen Takteingang und zwei Signalausgänge (START, STOP) aufweisende, bei Ansteuerung
des einen Triggereingangs (Ei) auf beiden Ausgängen (START, STOP) genau gleichzeitig
jeweils ein Signal und bei Ansteuerung des anderen Triggereingangs (E2) auf den beiden Ausgängen
(START, STOP) nacheinander und mit den am Takteingang anliegenden Signalen zeitlich streng
korrelierte Ausgangssignale abgebende Start-Stop-
Steuerung (26) vorgesehen ist, deren einer Ausgang (START) mit dem zweiten Eingang des die
Zeitmarkensignale empfangenden ODER-Gatters (1) und dessen anderer Ausgang (STOP) mit dem
zweiten Eingang des das »Stop«-Flipflop (18) ansteuernden ODER-Gatters (27) verbunden ist und
an deren Takteingang die Ausgangssignale des Oszillators (20) anliegen.
18. Zeitmeßvorrichtung nach Anspruch 17, da durch gekennzeichnet, daß der zweite Triggereingang
(El) der Start-Stop-Steuerung (26) durch die Ablaufsteuerung (40) zwischen den Feinzeitmessungen
zur Durchführung einer Eichmessung für die Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung (16) und der
erste Triggereingang (E 1) der Start-Stop-Stcuerur.g
(26) durch die Ablaufsteuerung (40) nach jeder Feinzeitmessung und nach jeder Eichmessung zu
einer Korrekturwertmessung für die Zeit/Amplituden- Wandlerschaltung (16) ansteuerbar ist.
19. Zeitmeßvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch
gekennzeichnet, daß dem Ausgang der Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung (16) in paralleler
Anordnung die Eingänge von zwei Anaiogspei- chern (4·, 60) nachgeschaltet sind, die zur Übernah
me des von der Zeit/Amplituden-Wandlerschaltung
(16) abgegebenen Signals durch ein Monoflop (3!)
ansteuerbar sind, das durch das Ausgaiigssign;i! i)er>
dem »Rücksetz«-Flipflop (18) nachgeschalteten
Verzögerungsgliedes (30) triggerbar ist.
20. Zeitmeßvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß dem Steuereingang des
einen Analogspeichers (48) das Ansteuersignal des Monoflops (31) über ein UND-Gatter (34) zuführbar
ist, an dessen zweiten Eingang ein Freigabesignal der Ablaufsteuerung (40) zumindest am Ende einer
jeden Feinzeitmessung und am Ende einer jeden Eichwertmessung anliegt, und daß dem Steuereingang
des anderen Analogspeichers (60) das Ansteuersignal des Monoflops (31) über ein UND-Gatter
(33) zuführbar ist, an dessen zweiten Eingang ein Freigabesignal der Ablaufsteuerung (40) immer
gleichzeitig mit dem Ansteuersignal des ersten Triggereingangs (Ei) der Start-Stop-Steuerung (26)
anliegt.
21. Zeitmeßvorrichtung nach Anspruch 19 oder 20,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des einen Analogspeichers (48) mit dem positiven Eingang und
der Ausgang des anderen Anale. Speichers (60) mit dem negativen Eingang eines d'.fffrenzbüdenden
Gliedes (62) verbunden ist, dessen Ausgang mit dem Analogeingang eines Analog/Digital-Wandlers (65)
verbunden ist.
22. Zeitmeßvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenschaltung (10)
durch die Ablaufsteuerung (40) nach jeder Korrekturwertmessung zur Übernahme des am Digitalausgang
des Analog/Digital-Wandlers (65) erscheinenden, korrigierten, digitalisierten Fein-bzw. Eichmeßwertes
ansteuerbar ist.
Priority Applications (1)
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DE19803012186 DE3012186C2 (de) | 1980-03-28 | 1980-03-28 | Zeitmeßverfahren und Vorrichtung zu seiner Durchführung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19803012186 DE3012186C2 (de) | 1980-03-28 | 1980-03-28 | Zeitmeßverfahren und Vorrichtung zu seiner Durchführung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3012186A1 DE3012186A1 (de) | 1981-10-01 |
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ID=6098711
Family Applications (1)
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DE19803012186 Expired DE3012186C2 (de) | 1980-03-28 | 1980-03-28 | Zeitmeßverfahren und Vorrichtung zu seiner Durchführung |
Country Status (1)
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DE (1) | DE3012186C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3439812A1 (de) * | 1984-10-31 | 1986-04-30 | Takeda Riken Kogyo K.K., Tokio/Tokyo | Zeitintervall-messeinrichtung |
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DE3215847C2 (de) * | 1982-04-28 | 1985-10-31 | MTC, Meßtechnik und Optoelektronik AG, Neuenburg/Neuchâtel | Zeitmeßverfahren und Vorrichtung zu seiner Durchführung |
DE3612686A1 (de) * | 1986-04-15 | 1987-10-22 | Nukem Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur messung von zeitintervallen |
JPH0820473B2 (ja) * | 1987-02-04 | 1996-03-04 | 株式会社 アドバンテスト | 連続的周期−電圧変換装置 |
JP5753449B2 (ja) * | 2011-06-30 | 2015-07-22 | 株式会社トプコン | 光波距離測定方法及び光波距離装置 |
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-
1980
- 1980-03-28 DE DE19803012186 patent/DE3012186C2/de not_active Expired
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3439812A1 (de) * | 1984-10-31 | 1986-04-30 | Takeda Riken Kogyo K.K., Tokio/Tokyo | Zeitintervall-messeinrichtung |
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DE3012186A1 (de) | 1981-10-01 |
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