JPS62299786A - Time measuring instrument - Google Patents

Time measuring instrument

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Publication number
JPS62299786A
JPS62299786A JP14419686A JP14419686A JPS62299786A JP S62299786 A JPS62299786 A JP S62299786A JP 14419686 A JP14419686 A JP 14419686A JP 14419686 A JP14419686 A JP 14419686A JP S62299786 A JPS62299786 A JP S62299786A
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JP
Japan
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time
fractional
pulse
voltage
measured
Prior art date
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Pending
Application number
JP14419686A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takao Asaka
浅香 孝雄
Yuji Yamaguchi
雄二 山口
Hideto Iwaoka
秀人 岩岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
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Priority to US07/056,140 priority patent/US4772843A/en
Publication of JPS62299786A publication Critical patent/JPS62299786A/en
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Abstract

PURPOSE:To measure a time to be measured even when a fractional pulse is generated continuously at short time intervals by providing two time-voltage converters. CONSTITUTION:A time width signal SX to be measured and a clock signal SC are inputted to a fractional pulse generating circuit 3a, which outputs a start fractional pulse and a stop fractional pulse. Then the start fractional pulse is applied to a time-voltage converter 6a through a switch 20a and the stop fractional pulse is applied to a time-voltage converter 6b through a switch 20b. Then both pulses are latched 9a and 9b at a high speed through AD converters 7a and 7b and both latch outputs are inputted to a CPU 8. Namely, a time measuring instrument is equipped with two sets of circuits consisting of the time-voltage converters, AD converters, and latches and the start and stop fractional pulses are switched by the switches 20a and 20b and measured, so even if both pulses are generated closely, they can be securely converted into voltages and the time to be measured can be measured.

Description

【発明の詳細な説明】 3、発明の詳細な説明 イ、[発明の1]的」 (産業上の利用分野) 本発明は、スタート端数時間とストップ端数時間に応じ
て電圧を変化さば、CP Uにてこの電圧に基づくデジ
タル信号に演算を加えることで被測定時間を計測でる装
置に関する。
Detailed Description of the Invention 3. Detailed Description of the Invention A. [Invention 1] (Industrial Application Field) The present invention provides a method for changing the voltage according to the start fractional time and the stop fractional time. This invention relates to a device that can measure the time to be measured by adding arithmetic operations to a digital signal based on this voltage at U.

(従来の技術) 一般に、時間を高′vi度で測定するには、次のような
原理が採用されている。被測定時間幅Txの期間で開放
となるようなゲートに、周I’ll j oのクロック
信号を通し、そのクロックの通過個数Nをカウントする
。そして、Ntoを時間幅とするものである。
(Prior Art) Generally, the following principle is adopted to measure time at high degrees. A clock signal with a period of I'll j o is passed through a gate that is open during the period of the measured time width Tx, and the number N of the clocks passing through is counted. And, Nto is the time width.

この方法は厳密に言うと、T x = N t oとは
ならず、Tx〜Ntoである。これは通常、T xが1
0で割切れず、小さい端数の時間が存在するからである
。これを第4図に示す。第4図において、(C)のΔT
+はTxの立上がりエツジから、その直後に発生するク
ロックCoまでのスタート端数時間であり、(d)のΔ
T2はTxの立下りエツジh日ら、その直後に発生する
クロックCnまでのストップ端数時間である。そして、
クロック信号CoとCTIの間の期間ゲートを開放[第
4図の(6)参照]して、通過するクロックの数をカウ
ントする。その期間におけるクロックの数をNとすると
[第4図の(f)]時間幅Tχは(1)式で表わされる
Strictly speaking, this method does not hold Tx = Nto, but Tx~Nto. This typically means that T x is 1
This is because it is not divisible by 0 and there are times that are small fractions. This is shown in FIG. In Figure 4, ΔT in (C)
+ is the starting fractional time from the rising edge of Tx to the clock Co generated immediately after that, and Δ in (d)
T2 is the stop fractional time from the falling edge of Tx to the clock Cn generated immediately thereafter. and,
The gate is opened during the period between clock signals Co and CTI [see (6) in FIG. 4], and the number of clocks passing through is counted. Assuming that the number of clocks in that period is N, the time width Tχ [FIG. 4(f)] is expressed by equation (1).

丁χ−Njo十ΔT+ −ΔT 2        (
1)従って、端数の時間ΔT1とΔT2を測定すれば、
クロックの周期10以上の分解能で時間幅Tχの測定が
可能となることが(1)式から分る。
Ding χ−Njo ten ΔT+ −ΔT 2 (
1) Therefore, if we measure the fractional times ΔT1 and ΔT2, we get
It can be seen from equation (1) that the time width Tχ can be measured with a resolution of 10 or more clock cycles.

この端数時間ΔTを測定することができる公知の手段と
して、所謂タイム・エキスパンション(ttme ex
pansion)方式と呼ばれるものがある。
As a known means capable of measuring this fractional time ΔT, so-called time expansion (ttme ex
There is a method called ``pansion'' method.

この方式は端数時間Δ丁の期間、成る電流値、例えば2
001でコンデンサを充電し、その後、このコンデンサ
を例えば電流値Iでゆっくり放電させる。そして、この
放電期間をクロックで測定することにより端数時間を計
測するものである。この従来のタイム・エキスパンショ
ン方式については、本出願人が昭和61年6月6日に出
願した「時間計S装置1(以下単に「先願1と記す)の
明amに詳しく説明しである。
This method uses a period of fractional time Δt, a current value consisting of, for example, 2
A capacitor is charged with a current value of 001, and then this capacitor is slowly discharged with a current value of I, for example. By measuring this discharge period with a clock, fractional hours are measured. This conventional time expansion method is described in detail in the patent application entitled "Hour Meter S Apparatus 1" (hereinafter simply referred to as "Prior Application 1") filed by the present applicant on June 6, 1986.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかし、以上のようなタイム・エキスパンション方式の
装置は、端数時間を表わす微小パルス幅を正確に測定す
るため、微小のパルス幅を拡大し、この拡大されたパル
ス幅をクロックで計数することにより端数時間の測定に
代えるものである。従って、拡大されたパルス幅期間を
必要とするため、時間測定回路の応答性が悪くなる。そ
れゆえ、第4図(a)に示す被測定時間幅Tχが小さい
場合は、スタート端数パルスとストップ端数パルスとが
近接した時間内に続いて生じるので、コンデンサを放電
している時間的余裕がなくなる問題がある。即ち、短い
時間間隔の測定(高速の繰返し測定)を行なうことがで
きない問題がある。
However, in order to accurately measure the minute pulse width that represents fractional time, the time expansion type device described above expands the minute pulse width and counts this expanded pulse width with a clock. It is an alternative to measuring time. Therefore, an expanded pulse width period is required, which deteriorates the responsiveness of the time measurement circuit. Therefore, when the measured time width Tχ shown in FIG. 4(a) is small, the start fractional pulse and the stop fractional pulse occur successively within close time, so there is no time margin for discharging the capacitor. There is a problem that will disappear. That is, there is a problem in that it is not possible to perform measurements at short time intervals (high-speed repeated measurements).

本発明の目的は、このような問題点を解決し、短い時間
間隔の測定を行なうことができるとともに、高い分解能
の測定もできる時間計測装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve these problems and provide a time measurement device that can measure short time intervals and also measure with high resolution.

口、[発明の構成J (問題点を解決V−るための手段) 本発明は、上記問題点を解決するためにスタート端数時
間とストップ端数時間に応じて電圧を変化させ、この電
圧に基づくデジタル信号をCPU (8)にて演算を加
えることで被測定時間(Tχ)をh1刻する装置におい
て、被測定時間幅信号(sx)とクロック信号を導入し
、スタート端数パルスとストップ端数パルスを出力する
端数パルス発生回路(3a)と、この端数パルス発生回
路(3a)から導入した信号のパルス幅にしたがって電
圧が変化する信号を出力する2つの時間・電圧変換器(
6a、 6b)と、この時間・電圧変換器(6a、 6
b)の出力信号をデジタル信号に変換するAD変換器(
7)と、の手段を備えたものである。
[Structure of the Invention J (Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention changes the voltage according to the start fractional time and the stop fractional time, and calculates the voltage based on this voltage. In a device that calculates the time to be measured (Tχ) by h1 by adding calculations to the digital signal in the CPU (8), a time width signal to be measured (sx) and a clock signal are introduced, and a start fractional pulse and a stop fractional pulse are generated. A fractional pulse generation circuit (3a) to output, and two time-voltage converters (
6a, 6b) and this time/voltage converter (6a, 6
b) An AD converter (
7).

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained in detail using the drawings.

第1図は、本発明に係る時間計測aAHの全体構成を示
すブロック図、第2図は第1図のうち端数時間を測定す
る部分を詳しく表わした図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a time measurement aAH according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing in detail the portion of FIG. 1 that measures fractional time.

また、第3図、第4図はタイムチt!−トである。Also, Figures 3 and 4 are time chit! - It is.

まず、第1図を用いて本発明に係る時間計測装置の全体
を説明する。同図において、pl、 p2は被測定信号
を導入する入力端子であり、時間差を測定する2つの信
号を入力端子pi、 p2へそれぞれ印加する。なお、
本発明に係る時間計S装置は、信号の周波数、周期など
も測定することができ、これらを測定する場合は、一方
の入力端子のみへ被測定信号を印加する。
First, the entire time measuring device according to the present invention will be explained using FIG. In the figure, pl and p2 are input terminals into which signals to be measured are introduced, and two signals for measuring a time difference are applied to input terminals pi and p2, respectively. In addition,
The time meter S device according to the present invention can also measure the frequency, period, etc. of a signal, and when measuring these, the signal under measurement is applied to only one input terminal.

1a、 1bは入力アンプであり、被測定信号のバッフ
7アンプとして動作したり、アッテネータやDC結合/
△C結合の選択などの機能を持つものである。
1a and 1b are input amplifiers, which operate as buffer 7 amplifiers for the signal under test, attenuators, DC coupling/
It has functions such as selection of ΔC bonds.

2a、 2bはコンパレータであり、トリが回路10か
ら導入したトリガレベル信@st1. st2と、入力
アンプIa、 1bから導入した信号とを比較して、被
測定信号をパルス波形に整形する。このよ−うに被測定
信号を波形整形することて、次に説明するゲート回路以
崎の信号処理が容易になる。
2a and 2b are comparators, and the trigger level signals @st1. st2 and the signals introduced from the input amplifiers Ia and 1b to shape the signal under test into a pulse waveform. By shaping the signal to be measured in this way, signal processing by the gate circuit Izaki, which will be described next, becomes easier.

3はゲート回路であり、コンパレータ2a、 2bの出
力信号とクロック発生器11からのクロック信号SCと
を導入する。そして、コンパレータ2a、 2bから導
入した信号により、第4図(a)に示ずような被測定時
間幅信号SXをゲート回路3の内部で作り、これとクロ
ック信号SCとから第4ti4(c)、(d)で示すス
タート端数時間(ΔT+)、ストップ端数時間(ΔT2
 )に相当するパルス幅の信号S3と、第4図(f)の
ゲーティングクロック信号Sりとを作り出して次段に出
力するものである。
3 is a gate circuit into which the output signals of the comparators 2a and 2b and the clock signal SC from the clock generator 11 are introduced. Then, using the signals introduced from the comparators 2a and 2b, a measured time width signal SX as shown in FIG. , the start fractional time (ΔT+) and the stop fractional time (ΔT2) shown in (d)
) and the gating clock signal S shown in FIG. 4(f) are generated and output to the next stage.

4はカウンタであり、第4図(f)に示すようなゲーテ
ィングクロック信号sgを計数するものである。
A counter 4 counts the gating clock signal sg as shown in FIG. 4(f).

5は既知パルス発生回路であり、端数時間測定における
バイアス電流などの彰菅を除去するためパルス幅が正確
にわかっている信号を発生するものである。ここではク
ロック信号のパルス幅t。
Reference numeral 5 denotes a known pulse generation circuit, which generates a signal whose pulse width is accurately known in order to eliminate disturbances such as bias current in fractional time measurements. Here, the pulse width of the clock signal is t.

を既知のパルス幅としている。is the known pulse width.

6は時間・電圧変換器であり、ゲート回路3からの信号
S3と、既知パルス発生回路5からの信号S5のパルス
幅にしたがって電圧が変化する信号を出カブるものであ
る。本発明では、スター1一端数パルスとストップ端数
パルスに対応して、高速・高分解能の時間測定が可能な
2相の時間・電圧変換器を偏えている点が特徴とすると
ころである。
A time/voltage converter 6 outputs a signal whose voltage changes according to the pulse width of the signal S3 from the gate circuit 3 and the signal S5 from the known pulse generating circuit 5. The present invention is characterized in that two-phase time/voltage converters capable of high-speed, high-resolution time measurement are biased in correspondence with the star 1 fractional pulse and the stop fractional pulse.

第5図に時間・電圧変換器の構成例を示づ。FIG. 5 shows an example of the configuration of a time/voltage converter.

7はAD変換器であり、時間・電圧変換器6の出力をデ
ジタル信号に変換するものである。第1図では、このA
D変換器7を2組用いた例で示しである。しかし、後述
するようにAD変換器7は1個でも本発明は設立する。
7 is an AD converter, which converts the output of the time/voltage converter 6 into a digital signal. In Figure 1, this A
An example is shown in which two sets of D converters 7 are used. However, as will be described later, the present invention can be established even if there is only one AD converter 7.

本発明に係る分野においては、高速性が要求されるので
、通常、フラッシュ形(全並列形)AD変換器が用いら
れる。
Since high speed is required in the field to which the present invention relates, a flash type (fully parallel type) AD converter is usually used.

このAD変換器7とカウンタ4の出力はCPU(cen
tral processing unit ) 8に
導入され、ここで例えば(1)式に示したような演惇を
施して、被測定の時間幅Tχを算出する。なお、CPU
8は上記下Xを演算する際に、既知パルスの測定値を用
いて、バイアス電流やオフヒツト電圧等の影響を除去す
る補正演算も行なう。このcpusとして例えばマイク
ロプロセツサ゛を用いることができる。
The outputs of this AD converter 7 and counter 4 are sent to the CPU (cen
tral processing unit ) 8, where the time width Tχ of the measured object is calculated by performing an operation as shown in equation (1), for example. In addition, the CPU
8 also performs a correction calculation to remove the influence of bias current, off-hit voltage, etc., using the measured value of the known pulse when calculating the above-mentioned lower X. For example, a microprocessor can be used as this CPU.

第2図は、本発明の要部を示ず図であり、第1図のうら
端数時間を測定する部分を詳しく表わしたものである。
FIG. 2 is a diagram that does not show the main part of the present invention, and shows in detail the portion of FIG. 1 that measures the fractional time.

同図において、3aは端数パルス発生回路であり、第1
図のゲート回路3に内′Rされているものである。そし
て、この@数パルス発生回路3aには第4図(a)に示
したような被測定時間幅信号SXが加えられる。この被
測定時間幅信号S×は、コンパレータ2a、 2bの出
力信号を基にしてゲート回路3の内部で作られる信号で
ある。端数パルス発生回路3aは、クロック信@SCを
も導入し、第4図(C)、(d)に示すようなスタート
端数パルスと、ストップ端数パルスを出力する。なお、
第1図ではこのスタート端数パルスとストップ端数パル
スを総称して信号S3で表わしている。
In the figure, 3a is a fractional pulse generation circuit, and the first
This is included in the gate circuit 3 shown in the figure. A measured time width signal SX as shown in FIG. 4(a) is applied to this @several pulse generating circuit 3a. This measured time width signal Sx is a signal generated inside the gate circuit 3 based on the output signals of the comparators 2a and 2b. The fractional pulse generating circuit 3a also introduces the clock signal @SC, and outputs a start fractional pulse and a stop fractional pulse as shown in FIGS. 4(C) and 4(d). In addition,
In FIG. 1, the start fractional pulse and the stop fractional pulse are collectively represented by a signal S3.

5は既知パルス発生回路であり、第1図で既に説明した
ので再説明を省略する。
Reference numeral 5 denotes a known pulse generation circuit, which has already been explained in FIG. 1, so its explanation will be omitted.

20a 、 20bはスイッチであり、スタート端数パ
ルス、ストップ端数パルスと、既知パルスを切替えて次
段に伝えるものである。なお、このスイッチ20a 、
 20bの切替えit、l IIIはCPU8により行
なわれる。
20a and 20b are switches which switch between a start fractional pulse, a stop fractional pulse, and a known pulse and transmit them to the next stage. Note that this switch 20a,
The switching it, l III of 20b is performed by the CPU 8.

Oa、 6bは時間・電圧変jfA器であり、第1図で
既に説明したように同一な構成の211のものである。
Oa and 6b are time/voltage transformers 211 having the same configuration as already explained in FIG.

以下、スタート端数パルスはスイッチ20aを介して時
間・電圧変換器6aに加えられ、ストップ端数パルスは
スイッチ20bを介して時間・電圧変jIA器6hに加
えられるものとして説明する。
The following description will be made assuming that the start fractional pulse is applied to the time/voltage converter 6a via the switch 20a, and the stop fractional pulse is applied to the time/voltage converter 6h via the switch 20b.

7a、 7bは△D変!!llI器であり、第1図で既
に説明したのでその再説明を省略する。
7a and 7b are △D weird! ! llI device, and has already been explained in FIG. 1, so further explanation thereof will be omitted.

9a、 9bハラツチであり、AD変換器7a、 7b
(7)出力値を高速にラッチし、一時的に記憶しておく
回路である。このラッチ9a、 91+の出力はCPU
8に導入される。
9a, 9b, and AD converters 7a, 7b.
(7) This is a circuit that latches the output value at high speed and temporarily stores it. The output of these latches 9a and 91+ is the CPU
8 will be introduced.

以上にように構成された第1図、第2図に示す本発明の
時間5を副装置は、時間・電ff変換器とAD変換器と
ラッチからなる回路を2セット備えており、スタート端
数パルスと、ストップ端数パルスをスイッチ20a 、
 20bで切酔えてそれぞれ計測するので、近接してス
タート端数パルスとストツブ端数パルスが発生しても確
実に測定することができる。
The time 5 sub-device of the present invention shown in FIGS. Switch 20a for pulse and stop fractional pulse,
20b, each pulse is measured separately, so even if a start fractional pulse and a stop fractional pulse occur close to each other, they can be measured reliably.

以下、詳細に本発明に係る装置の動作を説明する。Hereinafter, the operation of the apparatus according to the present invention will be explained in detail.

入力端子p1. p2に印加された被測定の信号は入力
アンプla、 lbを介してコンパレータ2a、 2b
に加えられる。そして、ここで波形整形され、ゲート回
路3に導入される。ゲート回路3では第4図(a)に示
すような被測定時間幅上弓SXをその内部で作り、この
信号を同じくゲート回路3内に存在する端数パルス発生
回路3aに加える。端数パルス発生回路3aでは、第4
図(C)、(d)に示すようなスタート端数パルスとス
トップ端数パルスとを発生させるが、以下では、スター
ト端数パルスの幅(ΔT+)のd811I動作を説明す
る。
Input terminal p1. The signal to be measured applied to p2 is passed through input amplifiers la and lb to comparators 2a and 2b.
added to. Then, the waveform is shaped here and introduced into the gate circuit 3. The gate circuit 3 internally generates a measured time width upward curve SX as shown in FIG. In the fractional pulse generation circuit 3a, the fourth
A start fractional pulse and a stop fractional pulse as shown in FIGS. (C) and (d) are generated, and below, the d811I operation of the width (ΔT+) of the start fractional pulse will be explained.

スタート端数パルスが入力されると時間・電圧変換器6
aは、次のように動作する。ここで時間・電圧変換器は
例えば第5図のように構成することができる。
When the start fractional pulse is input, the time/voltage converter 6
a operates as follows. Here, the time/voltage converter can be configured as shown in FIG. 5, for example.

第5図において、61はバッファアンプであり、端数パ
ルスS3が印加されると2つの差動信号(S(11、s
q2 )を出力するしのである。このバッファアンプ0
1は例えばECLゲート、差動増幅?9i等により構成
することができる。このバッファアンプ61の一方の出
力5(11はトランジスタQ+のベースに導入され、他
方の出力sq2はトランジスタQ2のベースに導入され
る。この2つのトランジスタQ1と02のエミッタは互
いに接続され定電流源62へ導かれる。この定電流gi
62は例えばトランジスタや抵抗等で構成することがで
きる。定電流源62には一定の電流lが流れており電圧
(−■〉に接続される。トランジスタQ、のコレクタは
回路アースに接f−され、トランジスタQ2のコレクタ
は増幅器64に導入される。
In FIG. 5, 61 is a buffer amplifier, and when a fractional pulse S3 is applied, two differential signals (S(11, s
q2). This buffer amplifier 0
1 is ECL gate, differential amplification, for example? 9i or the like. One output 5 (11) of this buffer amplifier 61 is introduced into the base of transistor Q+, and the other output sq2 is introduced into the base of transistor Q2.The emitters of these two transistors Q1 and 02 are connected to each other and are connected to a constant current source. 62. This constant current gi
62 can be composed of, for example, a transistor or a resistor. A constant current l flows through the constant current source 62 and is connected to the voltage (-■). The collector of the transistor Q is connected to the circuit ground f-, and the collector of the transistor Q2 is introduced into the amplifier 64.

更にこの増幅器64の入力部と回路アース間にはコンデ
ンサ63が接続される。このコンデンサ63はスイッチ
68を介して電圧(Vo )に接続される。
Furthermore, a capacitor 63 is connected between the input section of this amplifier 64 and circuit ground. This capacitor 63 is connected to a voltage (Vo) via a switch 68.

このスイッチ68は第5図の回路の外部からのリセット
信号srにより制御される。増幅器64の出力は△D変
換器7aに導入されてデジタル信号に変換される。
This switch 68 is controlled by a reset signal sr from outside the circuit of FIG. The output of the amplifier 64 is introduced into the ΔD converter 7a and converted into a digital signal.

第5図のように構成された時間・電圧変l!i!I器の
動作は、前記「先願」の明細書に詳しく説明しである。
Time/voltage variation l! configured as shown in Figure 5! i! The operation of the I-device is explained in detail in the specification of the "earlier application".

本発明の要旨は、この時間・電圧変換器にあるわけでな
いので、本川aSではこの第5図の詳しい動作説明を省
略する。
Since the gist of the present invention does not lie in this time/voltage converter, a detailed explanation of the operation in FIG. 5 will be omitted in Honkawa aS.

スタート端数パルスが印加される前は、コンデンv63
の電圧は、スイッチ68を介して、電圧V。
Before the start fractional pulse is applied, the capacitor v63
The voltage V is applied via the switch 68 to the voltage V.

に充電されている(第3図(11)参照)。(See Figure 3 (11)).

端数パルスが入力されると、第5図のトランジスタQ2
がオンとなるので、コンデンサ63は電流1でb交電を
開始する。そして、この放電は、スター1〜端数時間Δ
T+の間継続し、コンデンサ63の電圧は第3図(川の
ようにVχとなる。本発明に係る装置においては、第3
図(11)の電圧(vO9X。
When a fractional pulse is input, the transistor Q2 in FIG.
is turned on, so the capacitor 63 starts alternating current with a current of 1. And this discharge is from star 1 to fractional time Δ
T+ continues, and the voltage of the capacitor 63 becomes Vχ like a river in FIG.
The voltage (vO9X) in figure (11).

V+、・−・)を逐次デジタル信号に変換しこれを記憶
している。そして、これらの電圧には、以下の(2)〜
(4)式に示す関係がある。
V+, . . . ) are sequentially converted into digital signals and stored. These voltages have the following (2) to
There is a relationship shown in equation (4).

=て(i−ハ)ΔT+十Vo−υoFF(2)同様に + = c (J  ia ) to 十Vo−υ、F
F(3)■?−上(i−us ) ・2 to +Vo
−υ、FF(4)i:定電流源62の電流値(積分電流
)C:コンデンサ63の容冶 iB:バイアス電流 υOFF ’オフセット電圧 to:クロック信号の周期(既知の値)V+ 、V2 
 :クロツク信号の周期に相当する電圧そして、CPU
8にて次の演停を施し被測定の時間幅Tχを痺出する。
= te (i-c) ΔT + 10Vo-υoFF (2) Similarly, + = c (J ia ) to 10Vo-υ, F
F(3)■? -Up (i-us) ・2 to +Vo
-υ, FF (4) i: Current value of constant current source 62 (integrated current) C: Current value of capacitor 63 iB: Bias current υOFF' Offset voltage to: Period of clock signal (known value) V+, V2
: Voltage corresponding to the period of the clock signal, and the CPU
At step 8, the next stop is applied to numb the time width Tχ to be measured.

まず、スタート端数時間(ΔT+ )は、(5)式で得
られる。
First, the starting fractional time (ΔT+) is obtained by equation (5).

ストップ端数時間(△T2 )に対しても同様にしV+
  −、V2 ′はストップ端数パルス計測時にみける
既知パルスの幅に対応した時間パ電圧変換器の出力であ
る。即ち、第3図(11)に示すV+ 、V2に相当す
る電圧である。
Similarly for the stop fractional time (△T2), V+
-, V2' is the output of the time-to-voltage converter corresponding to the width of the known pulse seen during stop fractional pulse measurement. That is, the voltages correspond to V+ and V2 shown in FIG. 3 (11).

以上のΔTI+ΔT2より、被測定時間幅Tχは、次式
で1qられる。
From the above ΔTI+ΔT2, the measured time width Tχ is calculated by 1q using the following equation.

・・・(7) このようにして、バイアスN流IB1オフセット電圧υ
叶ト、定電流l、コンデンサ容■C1コンデンサ63の
充電電圧値Voの影響を除去することができる。
...(7) In this way, the bias N current IB1 offset voltage υ
Therefore, the influence of the charging voltage value Vo of the capacitor 63 can be removed.

なお、上述ではAD変換器とラッチを2セツトずつ備え
るとして説明したが、ADf換器とラッチについては、
1セツトでも本発明は成立する。
In addition, although it was explained above that two sets each of AD converters and latches are provided, regarding the AD converter and the latch,
The present invention can be achieved even with one set.

第6図にこの場合の構成例を示す。FIG. 6 shows an example of the configuration in this case.

第6図が第2図と異なる点は、スイッチ70をAD’s
換器11の前に増設し、このスイッチ70により、2つ
の時間・電圧変換器6a、 6bの出力電圧をそれぞれ
△D変換器71に切替えて加えるようにした点である。
The difference between FIG. 6 and FIG. 2 is that the switch 70 is
This switch 70 is added in front of the converter 11, and the output voltages of the two time/voltage converters 6a and 6b are switched and applied to the ΔD converter 71, respectively.

△D変鵬11の応答は、通常十分に速く、時間・電圧変
換器の出力値はコンデン丈にiI・−ルドされているの
で近接してスタート端数パルスとストップ端数パルスが
生じてもそれぞれデジタル信号に変換することができる
。そして、このデジタル信号はラッチ91に格納され、
後にCPU8で読み出されて、既述の演咋を加えること
により被測定の時間幅Tχを算出することができる。
The response of the △D converter 11 is usually sufficiently fast, and the output value of the time/voltage converter is connected to the capacitor length, so even if a start fractional pulse and a stop fractional pulse occur in close proximity, they are each digital. It can be converted into a signal. This digital signal is then stored in the latch 91,
It is later read out by the CPU 8 and by adding the above-mentioned exponent, the time width Tχ to be measured can be calculated.

ハ、「本発明の効果」 本発明によれば、時間・電圧変yA器を2セット備えて
いるので、短い時間間隔で端数パルスが)七続して生じ
ても確実に電圧に変換することができる。即ち、高速の
繰返し測定を行な′)ことができる。また、AD変換き
は高精度・高分解能であるため精麿良く時間幅を測定す
ることができ・る。従って、本発明の装置によれば従来
装置が持っていた問題点を解決することができる。
C. ``Effects of the present invention'' According to the present invention, since two sets of time/voltage converters are provided, even if fractional pulses occur seven times in a row at short time intervals, they can be reliably converted into voltage. Can be done. That is, high-speed repetitive measurements can be performed. Furthermore, since AD conversion has high precision and high resolution, it is possible to precisely measure time widths. Therefore, the device of the present invention can solve the problems that the conventional devices had.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係る時間計測装置のブロック図、第2
図は本発明の要部である端数時間測定回路の構成例を示
した図、第3図、第4図は本発明に係る装置のタイムチ
ャート、第5図は時間・電圧変換器の具体的構成例を示
す図、第6図は本発明の別の構成例を示?1図である。 la、 lb・・・入力アンプ、 2a、 2b・・・
コンパレータ、3・・・ゲート回路、3a・・・端数パ
ルス発生回路、4・・・カウンタ、5・・・既知パルス
発生回路、6a、 6b・・・時間・電圧変換器、7・
・・AD変換器、8・・・CPU120a 、 20b
・・・スイッチ。 第3図 第4図
FIG. 1 is a block diagram of a time measuring device according to the present invention, and FIG.
The figure shows an example of the configuration of the fractional time measuring circuit which is the main part of the present invention, Figures 3 and 4 are time charts of the device according to the present invention, and Figure 5 shows a specific example of the time/voltage converter. A diagram showing a configuration example, FIG. 6 shows another configuration example of the present invention. Figure 1. la, lb...input amplifier, 2a, 2b...
Comparator, 3... Gate circuit, 3a... Fractional pulse generation circuit, 4... Counter, 5... Known pulse generation circuit, 6a, 6b... Time/voltage converter, 7.
...AD converter, 8...CPU120a, 20b
···switch. Figure 3 Figure 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】 スタート端数時間とストップ端数時間に応じて電圧を変
化させ、この電圧に基づくデジタル信号にCPU(8)
で演算を加えることで被測定時間(T_χ)を計測する
装置において、 被測定時間幅信号(sx)とクロック信号を導入し、ス
タート端数パルスとストップ端数パルスを出力する端数
パルス発生回路(3a)と、 この端数パルス発生回路(3a)から導入した信号のパ
ルス幅にしたがって電圧が変化する信号を出力する2つ
の時間・電圧変換器(6a、6b)と、この時間・電圧
変換器(6a、6b)の出力信号をデジタル信号に変換
するAD変換器(7)と、を備えたことを特徴とする時
間計測装置。
[Claims] The voltage is changed according to the start fractional time and the stop fractional time, and the CPU (8) converts the voltage into a digital signal based on this voltage.
In a device that measures the time to be measured (T_χ) by adding calculations, a fractional pulse generation circuit (3a) that introduces the time width signal to be measured (sx) and a clock signal and outputs a start fractional pulse and a stop fractional pulse. and two time/voltage converters (6a, 6b) that output signals whose voltage changes according to the pulse width of the signal introduced from the fractional pulse generating circuit (3a), and the time/voltage converters (6a, 6b). A time measuring device comprising: an AD converter (7) that converts the output signal of step 6b) into a digital signal.
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