JPH0128473Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案は第１入力信号と第２入力信号との時
間間隔を測定する装置、特に外部同期信号に同期
してその時間間隔を測定する時間間隔測定装置に
関する。

「従来の技術」 時間間隔の測定において測定されるべき信号が
入力されると直ちに動作して時間間隔の測定をす
るのが一般的である。しかし、外部同期信号が入
力されるとその直後の入力信号の時間間隔を測定
するようにすることによつて、特定の信号を選択
して時間間隔を測定することができる。その場
合、外部同期信号に対して設定した時間の後の入
力信号の時間間隔を測定することができればより
便利である。しかし従来そのような機能を内蔵し
た測定装置は知られていないが、このようなもの
として第６図に示すものが考えられる。

即ち端子１１に第７図Ａに示すような外部同期
信号が入力され、その立上りでＤ形フリツプフロ
ツプ１２がトリガされる。Ｄ形フリツプフロツプ
１２のデータ端子Ｄは常時高レベルＨとされてい
る。このためフリツプフロツプ１２のＱ出力は第
７図Ｂに示すように高レベルになる。この立上り
により単安定マルチバイブレータ１３が駆動さ
れ、単安定マルチバイブレータ１３から第７図Ｃ
に示すようなパルスが出力される。単安定マルチ
バイブレータ１３の出力パルス幅は遅延時間Td
であつて、そのパルスの立下りによりＤ形フリツ
プフロツプ１４がトリガされる。Ｄ形フリツプフ
ロツプ１４のデータ端子Ｄには常時高レベルＨが
与えられており、従つてそのＱ出力は第７図Ｄに
示すように高レベルとなる。この高レベルはゲー
ト制御信号発生回路１５に与えられるが、この高
レベルが与えられるまではゲート制御信号発生回
路１５はこれよりゲート制御信号を発生すること
が阻止される。

例えばゲート制御信号発生回路１５にはＤ形フ
リツプフロツプ１６が設けられ、そのＤ形フリツ
プフロツプ１６のデータ端子ＤにＤ形フリツプフ
ロツプ１４のＱ出力が与えられている。Ｄ形フリ
ツプフロツプ１６のトリガ端子Ｔにはゲート制御
信号発生回路１５の第１入力端子１７よりの入力
信号が与えられ、Ｑ出力端子はゲート１８に接続
されると共に、Ｄ形フリツプフロツプ１９のデー
タ端子Ｄにも接続される。一方、第１入力端子１
７の信号はインバータ２１で反転されて第２入力
端子２２を通じてＤ形フリツプフロツプ１９のト
リガ端子Ｔに与えられている。Ｄ形フリツプフロ
ツプ１９の出力はゲート１８に与えられてい
る。なおＤ形フリツプフロツプ１２，１４，１
６，１９は端子２３の第７図Ｅに示すリセツト信
号によつて最初に初期状態にリセツトされる。

今、入力端子２４に第７図Ｆに示すような入力
信号が入力され、その信号は必要に応じてインピ
ーダンス変換回路２５によりインピーダンスが変
換され、更に波形整形回路２６によつて波形整形
されて第１入力端子１７に与えられると共にイン
バータ２１を通じて第７図Ｇに示すように極性反
転信号として第２入力端子２２に与えられる。先
に述べたようにゲート制御信号発生回路１５は端
子１１の外部同期信号に対して単安定マルチバイ
ブレータ１３で設定した時間Tdだけ遅れて初め
て動作可能な状態となり、つまりＤ形フリツプフ
ロツプ１４のＱ出力（第７図Ｄ）が高レベルとな
り、その直後の第１入力端子１７の入力信号、第
７図の例では外部同期信号から４番目の入力信号
の立上りでＤ形フリツプフロツプ１６の出力が第
７図Ｈに示すように高レベルとなる。この高レベ
ルによりゲート１８が開かれる。ゲート１８には
クロツク発生器２７より第７図Ｉに示すようなク
ロツクが与えられており、ゲート１８を通過した
第７図Ｊに示すクロツクが測定用計数器２８によ
つて計数される。第１入力端子１７によつてＤ形
フリツプフロツプ１６がトリガされ、そのＱ出力
が高レベルになるとその直後の第２入力端子２２
の入力信号の立上りによつてフリツプフロツプ１
９がトリガされ、その出力が低レベルに下がる
（第７図Ｋ）。従つてこの例では外部同期信号から
４番目の第１入力端子１７の入力信号のパルス幅
の間だけゲート１８が開き、この間通過したクロ
ツクが測定用計数器２８によつて計数される。こ
の計数結果が表示器２９により入力端子１７，２
２の両入力信号間の時間間隔、つまりこの例では
端子２４の入力信号中の外部同期信号から４番目
の信号のパルス幅が表示される。

「考案が解決しようとする問題点」 例えばロータリーエンコーダや回転センサなど
の回転体からの出力波形は、第８図Ａに示すよう
に起動パルスによつて回転が開始されると第８図
Ｂに示すようにパルスが順次得られるが、そのパ
ルスがそれらのロータリーエンコーダなどの回転
体が正常回転になるまではパルス間隔がだんだん
狭くなつてゆくように変化する。このようなもの
において起動から設定番目のパルスの時間幅を測
定したい場合において、例えば８番目のパルスの
時間幅を測定しようとして、起動パルス（第８図
Ａ）、つまり外部同期信号に対して、第６図にお
ける単安定マルチバイブレータ１３の遅延時間
Tdを第８図Ｃに示すように設定すると、第８図
Ｂのパルス入力の場合は８番目のパルスの幅を測
定することができる。しかし回転体が起動から定
常状態になるまでの立上りは必ずしも一定ではな
く、その時によりことなる。例えば第８図Ｄに示
すように、同一起動パルスに対して第６図Ｂの各
パルスより順次進んだパルスが発生することもあ
り、この場合第８図Ｃに示した遅延時間Tdによ
り、起動パルスから９番目のパルスのパルス幅を
測定してしまう。このようにパルスの発生時点が
信号（パルス）周期の１周期以上ゆれるような場
合においては遅延時間Tdを設定して特定の信号
に対するパルス幅とか時間幅を測定することはで
きない。

「問題点を解決するための手段」 この考案によれば設定手段に遅延個数を設定す
ることができるようにされ、一方外部同期信号と
同期して第２ゲートが開かれる。その第２ゲート
には第１入力端子の入力信号が与えられており、
第２ゲートを通過した第１入力信号は遅延用計数
器で計数される。遅延用計数器が設定手段によつ
て設定した遅延個数と対応した数を計数するまで
はゲート制御信号発生回路からゲート制御信号が
発生しないように構成される。このようにして外
部同期信号と同期して第１入力信号を数えて測定
すべき信号を得るため、設定した信号を誤りなく
測定することができる。

「実施例」 第１図はこの考案による時間間隔測定装置の一
例を示し、第６図と対応する部分には同一符号を
付けてある。この考案においては設定手段３１が
設けられ、設定手段３１には遅延個数が設定され
る。例えばキーボードのような操作部３２によつ
て遅延個数が設定され、その遅延個数は必要に応
じて演算器３３に入力される。また外部同期信号
が入力されるとこれと同期して第１入力端子１７
の第１入力信号が遅延用計数器３４により計数さ
れるようにする。このためＤ形フリツプフロツプ
１２のＱ出力によつてゲート３５が開かれ、ゲー
ト３５に第１入力端子１７の入力信号が供給さ
れ、ゲート３５の出力が遅延用計数器３４にて計
数される。遅延用計数器３４が設定手段３１に設
定した遅延個数と対応した値を計数すると、出力
を発生し、その出力によりＤ形フリツプフロツプ
１４がトリガされる。設定手段３１に対しては端
子３６より遠隔地より信号によつて遅延個数を設
定することもできるようにされる。

今、遅延用計数器３４をプリセツト形のアツプ
カウンタとし、１乃至10^N個を計数することがで
き、つまり10進Ｎ桁のカウンタとする。例えば遅
延個数をＡとすると、操作部３２によつて遅延個
数Ａが設定され、この設定値Ａに対して演算器３
３は10^N−Ａ＝Ｂを演算し、その演算結果Ｂを遅
延用計数器３４にプリセツトする。このプリセツ
トは端子２３からのリセツト信号によつて行われ
る。例えばＡ＝４，Ｎ＝４とすると、遅延用計数
器３４にはＢ＝9996がプリセツトされる。

第２図に第７図と対応する部分に同一図番を付
けて示すが、端子１１より外部同期信号が第２図
Ａに示すように入力されると、先に述べたように
Ｄ形フリツプフロツプ１２のＱ出力が第２図Ｂに
示すように高レベルとなる。よつてゲート３５が
開かれる。入力端子１７の第２図Ｆに示す入力信
号がゲート３５を通過し、ゲート３５を通過した
第２図C₁に示すような信号が遅延用計数器３４
によつて計数される。遅延用計数器３４にはこの
例ではＢ＝9996がプリセツトされているため、入
力信号を４つ計数すると桁上げ出力が第２図C₂
に示すように発生し、その出力によつてフリツプ
フロツプ１４がトリガされ、フリツプフロツプ１
４のＱ出力は第２図Ｄに示すように高レベルとな
る。

従つてこれよりゲート制御信号発生回路１５は
動作可動状態となり、その直後の第１端子１７の
入力信号、つまり外部同期信号から５番目の信号
の立上りによつてＤ形フリツプフロツプ１６のＱ
出力が第２図Ｈに示すように高レベルとなり、ゲ
ート１８が開かれる。またフリツプフロツプ１６
のＱ出力の立上りの直後の第２入力端子２２の入
力信号の立上りによつてＤ形フリツプフロツプ１
９がトリガされて、そのＱ出力が低レベルとな
り、ゲート１８が閉じる。従つて外部同期信号か
ら５番目の信号のパルス幅が測定用計数器２８に
て測定されて表示器２９に表示されることにな
る。

上述した実施例において入力信号のパルス幅の
測定のみならず入力信号の周期の測定を行うには
第３図に一部を示すようにゲート制御信号発生回
路１５の第１入力端子１７と第２入力端子２２と
を直接接続しておけばよい。二つの独立した入力
信号間の時間間隔を測定する場合は第４図に示す
ように一方の入力信号を入力端子２４から必要に
応じてインピーダンス変換回路２５、波形整形回
路２６を通じて第１入力端子１７に供給し、他方
の入力信号を必要に応じて入力端子５５よりイン
ピーダンス変換回路５６を通じ、更に波形整形回
路５７を通じて第２入力端子２２へ供給すればよ
い。

ゲート制御信号発生回路１５としてはJKフリ
ツプフロツプを用いて構成することもできる。そ
の例を第５図に示す。即ち第１入力端子１７、第
２入力端子２２はそれぞれゲート５８，５９に接
続され、これらゲート５８，５９の出力はオアゲ
ート６１を通じてJKフリツプフロツプ６２のト
リガ端子Ｔに与えられている。JKフリツプフロ
ツプ６２の出力はゲート５８に供給され、Ｑ出
力はゲート５９に供給され、またＱ出力はゲート
制御信号としてゲート１８へ供給され、更に出
力はＤ形フリツプフロツプ６３のトリガ端子Ｔに
供給される。フリツプフロツプ６３のデータ端子
Ｄには高レベルＴが与えられ、出力はJKフリ
ツプフロツプ６２のＪ端子に供給される。JKフ
リツプフロツプ６２のＫ端子には高レベルＨが与
えられている。また先に述べたように遅延用計数
器３４の出力によりトリガされるＤ形フリツプフ
ロツプ１４のＱ出力はゲート５８に供給されてい
る。

従つて遅延用計数器３４の出力によつてフリツ
プフロツプ１４のＱ出力が高レベルとなると、
JKフリツプフロツプ６２はリセツトされた状態
においてそのＱ出力は高レベルであるから、フリ
ツプフロツプ１４のＱ出力が高レベルになつた直
後の第１入力端子１７の入力信号がゲート５８を
通過し、更にオアゲート６１を通つてJKフリツ
プフロツプ６２がトリガされる。その時Ｊ端子、
Ｋ端子が共に高レベルであるからJKフリツプフ
ロツプ６２は反転し、Ｑ出力が高レベル、出力
が低レベルになりゲート１８が開かれる。その直
後の第２入力端子２２の入力信号がゲート５９，
６１を通じてJKフリツプフロツプ６２をトリガ
し、これが反転され出力が高レベル、Ｑ出力が
低レベルになつてゲート１８が閉じる。この出
力が高レベルになつたことによつてＤ形フリツプ
フロツプ６３がトリガされ、その出力が低レベ
ルとなり、JKフリツプフロツプ６２のＪ端子は
低レベルとなる。従つてその後第１入力端子１７
の信号がゲート５８，６１を通じてJKフリツプ
フロツプ６２のトリガ端子に与えられてもその状
態が反転することはない。

上述において遅延用計数器３４としてプリセツ
ト可能なアツプカウンタを用いたが、プリセツト
可能なダウンカウンタを用いて遅延量或いはマス
ク量に応じた値をプリセツトし、入力信号を計数
して設定量に対応した値をダウンカウントし、遅
延用計数器３４が桁下げ出力を発生した場合にＤ
形フリツプフロツプ１４をトリガするようにして
もよい。或は計数器３４としてアツプカウンタを
用い、その計数値と設定手段３１の設定値とを比
較一致検出回路で比較し、設定遅延量と対応した
値を計数すると一致出力が得られてフリツプフロ
ツプ１４をトリガするように構成することもでき
る。

「考案の効果」 以上述べたようにこの考案の時間間隔測定装置
によれば、外部同期信号に対して測定したい信号
の数を設定手段に設定し、これと対応した値が遅
延用計数器３４で計数され、従つて設定した値を
計数するとゲート制御信号発生回路１５がゲート
信号発生可能状態となる。従つて設定した遅延個
数の次の信号を正しく取出してその時間間隔を測
定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案による時間間隔測定装置の一
例を示すブロツク図、第２図はその動作の説明に
供するためのタイムチヤート、第３図は周期測定
として使用する場合のゲート制御信号発生回路の
一例を示すブロツク図、第４図は二つの信号間の
時間間隔を測定する例を示すゲート制御信号発生
回路の一部を示すブロツク図、第５図はゲート信
号発生回路の他の例を示す図、第６図は提案され
ている時間間隔測定装置の例を示すブロツク図、
第７図はその動作の説明に供するためのタイムチ
ヤート、第８図は第７図に示した装置の問題点を
説明するためのタイムチヤートである。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 第１入力信号で１の状態に制御され、第２入力
   信号で他の状態に反転されてその第１入力信号と
   第２入力信号との間にゲート制御信号がゲート制
   御信号発生回路から発生され、そのゲート制御信
   号により第１ゲートが開閉制御され、その第１ゲ
   ートが開かれている間にこれを通過したクロツク
   が測定用計数器で計数され、その測定用計数器の
   計数値が上記第１入力信号と第２入力信号との間
   の時間間隔として表示器に表示される時間間隔測
   定装置において、 信号の遅延個数の設定手段と、外部同期信号と
   同期して開かれ、第１入力信号を通過させる第２
   ゲートと、その第２ゲートを通過した第１入力信
   号を計数する遅延用計数器と、その遅延用計数器
   が上記設定手段の設定遅延個数と対応した数を計
   数するまで上記ゲート制御信号発生回路よりゲー
   ト制御信号が発生するのを阻止する阻止手段とを
   有する時間間隔測定装置。