RU2620191C1 - Device for measuring small time interval - Google Patents

Device for measuring small time interval Download PDF

Info

Publication number
RU2620191C1
RU2620191C1 RU2016134248A RU2016134248A RU2620191C1 RU 2620191 C1 RU2620191 C1 RU 2620191C1 RU 2016134248 A RU2016134248 A RU 2016134248A RU 2016134248 A RU2016134248 A RU 2016134248A RU 2620191 C1 RU2620191 C1 RU 2620191C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
block
output
signal
group
Prior art date
Application number
RU2016134248A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Абрамович Часовской
Original Assignee
Александр Абрамович Часовской
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Абрамович Часовской filed Critical Александр Абрамович Часовской
Priority to RU2016134248A priority Critical patent/RU2620191C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2620191C1 publication Critical patent/RU2620191C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04FTIME-INTERVAL MEASURING
    • G04F10/00Apparatus for measuring unknown time intervals by electric means

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: device for measuring a small time interval consists of the first signal sensor, the second signal sensor and an OR element, a block of series connected delay lines, a counter, a block of matching elements and a secondary processing block. Technical result is achieved with the introduction of two high-speed triggers with the installation to its original state and the two matching elements. The elements of the device are interconnected according to the block-diagram of fig. 1.
EFFECT: increasing the resolution without increasing the cumbersomeness of the device.
2 dwg

Description

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в локационных и измерительных системах.The invention relates to the field of radio engineering and can be used in location and measuring systems.

Известно устройство измерение малого временного интервала, изложенное в патенте автора №2195686, бюл. №36 от 27.12.2002 г. В его состав может входить датчик начала интервала, который может выдавать синхроимпульсы и датчик конца интервала, выдающие импульсы соответственно в блок последовательного соединенных линий задержек и в блок элементов совпадения. Выход каждой линии задержки соединен с выходом соответствующего элемента совпадения. В результате код на выходе блока элементов совпадения будет характеризовать малый временной интервал, и информация поступает в блок вторичной обработки. Однако разрешающая способность устройства не всегда достаточна. Известно устройство определения малого временного интервала, представленное в патенте №2501036 под названием «Высотомер», фиг. 2, 3, авторы Часовской А.А., Егоров В.А., Иваницкий А.С., Лапшин B.C., бюл. №34, от 10.12.2013. Он также может определять малый временной интервал. Но, в отличие от вышеупомянутого, в его состав может входить счетчик, работающий в течение периода между синхроимпульсами, и элемент ИЛИ. Причем выход элемента ИЛИ соединен с входом блока последовательно соединенных линий задержек и с входом счетчика. Последний может выдавать информацию в блок вторичной обработки и сам устанавливается в исходное состояние. Однако разрешающая способность так же не всегда достаточна. С помощью предлагаемого устройства увеличивается разрешающая способность без увеличения громоздкости. Достигается это введением двух быстродействующих триггеров с установкой в исходное состояние и двух элементов совпадения, при этом выход датчика первого сигнала соединен с первым входом первого элемента совпадения и с первым входом первого быстродействующего триггера с установкой в исходное состояние, выход которого соединен с вторым входом первого элемента совпадения, имеющего выход, соединенный с первым входом элемента, или имеющего второй вход, соединенный с выходом блока последовательно соединенных линий задержек, а выход и вход второго быстродействующего триггера с установкой в исходное состояние соответственно соединен со вторым входом второго элемента совпадения и с выходом датчика второго сигнала, соединенного также с первым входом второго элемента совпадения, имеющего выход, соединенный с входом блока элементов совпадения.A device for measuring a small time interval described in the patent of the author No. 2195686, bull. No. 36 dated December 27, 2002. It may include an interval start sensor, which can give out clock pulses and an interval end sensor that give out pulses, respectively, to a block of sequentially connected delay lines and to a block of coincidence elements. The output of each delay line is connected to the output of the corresponding match element. As a result, the code at the output of the block of coincidence elements will characterize a small time interval, and the information enters the secondary processing unit. However, the resolution of the device is not always sufficient. A device for determining a small time interval is presented in the patent No. 2501036 under the name "Altimeter", FIG. 2, 3, authors Chasovskaya A.A., Egorov V.A., Ivanitsky A.S., Lapshin B.C., bull. No. 34, dated December 10, 2013. It can also define a small time interval. But, unlike the aforementioned, it may include a counter working during the period between the clock pulses and the OR element. Moreover, the output of the OR element is connected to the input of the block of series-connected delay lines and to the input of the counter. The latter can provide information to the secondary processing unit and is set to its original state. However, the resolution is also not always sufficient. Using the proposed device increases the resolution without increasing bulkiness. This is achieved by introducing two high-speed triggers with initialization and two coincidence elements, while the output of the first signal sensor is connected to the first input of the first coincidence element and with the first input of the first high-speed trigger with initialization, the output of which is connected to the second input of the first element matches having an output connected to the first input of the element, or having a second input connected to the output of the block of series-connected delay lines, and the output and input torogo-speed flip-flop with setting the initial state, respectively connected to the second input of the second matching element and the second output signal from the sensor is also connected to a first input of the second matching element having an output coupled to the input of block matching elements.

На фиг. 1 и в тексте приняты следующие обозначения:In FIG. 1 and the following notation is used in the text:

1. блок вторичной обработки1. secondary processing unit

2. датчик второго сигнала2. second signal sensor

3. быстродействующий триггер, с установкой в исходное состояние3. high-speed trigger, with reset

4. элемент совпадения4. match element

5. блок элементов совпадения5. matching element block

6. датчик первого сигнала6. first signal sensor

7. быстродействующий триггер с установкой в исходное состояние7. high-speed trigger with reset

8. элемент совпадения8. match element

9. элемент ИЛИ9. item OR

10. блок последовательно соединенных линий задержек10. block of series-connected delay lines

11. счетчик, при этом выход датчика первого сигнала 6 соединен с первым входом первого быстродействующего триггера с установкой в исходное состояние 7, выход которого соединен со вторым входом элемента совпадения 8, имеющего выход соединений с первым входом элемента ИЛИ 9, имеющего второй вход, соответственно соединенные с выходом блока последовательно соединенные линии задержек 10 и с входом этого блока, так же соединенного с входом счетчика 11, а быстродействующий триггер с установкой в исходное состояние 3 имеет выход и первый вход, соответственно соединенные со вторым входом элемента совпадения 4 и с выходом датчика второго сигнала 2, соединенного так же с первым входом элемента совпадения 4, имеющего выход, соединений с входом блока элементов совпадений 5, имеющего группу входов и группу выходов, соответственно соединенные с группой выходов блока последовательно соединенных линий задержек 10, и с второй группой входов блока вторичной обработки 1, имеющего первую группу входов, соединенную с группой выходов счетчика 11.11. counter, while the output of the sensor of the first signal 6 is connected to the first input of the first high-speed trigger with initialization 7, the output of which is connected to the second input of the match element 8, having an output of connections to the first input of the OR element 9, having a second input, respectively serially connected delay lines 10 connected to the output of the unit and to the input of this unit, also connected to the input of the counter 11, and the quick-acting trigger with initialization 3 has an output and a first input, respectively connected directly to the second input of coincidence element 4 and to the output of the second signal sensor 2, also connected to the first input of coincidence element 4 having an output, connected to the input of coincidence element block 5, having a group of inputs and a group of outputs, respectively connected to a group of outputs of the block series-connected delay lines 10, and with a second group of inputs of the secondary processing unit 1 having a first group of inputs connected to the group of outputs of the counter 11.

Устройство работает следующим образом. Датчик первого сигнала 6 выдает сигнал, устанавливающий быстродействующий триггер с установкой в исходное состояние 7 в единичное состояние, и выдает так же разрешение элементу совпадение 8 на прохождение сигнала с нулевого плеча триггера 7. Длительность этого сигнала равна времени установки триггера 7 в единичное состояние. Пример конкретного исполнения быстродействующего интегрального элемента, в том числе и триггера, представлен в книге «Динамика электроники» Ю.И. Борисов, М.: Техносфера, 2007 г., стр. 106. Укороченный сигнал с выхода элемента совпадения 8, равный времени переброса триггера 7, поступает на первый вход элемента ИЛИ 9, и далее с выхода его через блок последовательно-соединенных линии задержек 10 на второй вход вышеупомянутого элемента ИЛИ 9 и с выходом его снова на вход блока 10. Датчик второго сигнала 2 выдает сигнал, устанавливающий быстродействующий триггер с установкой в исходное состояние 3 в единичное состояние и выдает так же разрешение элементу совпадения 4 на прохождение сигнала с нулевого плеча триггера 3. В качестве датчика первого сигнала может быть использован синхронизатор, а в качестве датчика второго сигнала - приемник.The device operates as follows. The sensor of the first signal 6 generates a signal that sets a high-speed trigger to initialize state 7 to a single state, and also gives permission to element 8 to pass the signal from the zero shoulder of trigger 7. The duration of this signal is equal to the time it takes to set trigger 7 to a single state. An example of a specific implementation of a high-speed integral element, including a trigger, is presented in the book “Dynamics of Electronics” by Yu.I. Borisov, M .: Technosphere, 2007, p. 106. The shortened signal from the output of coincidence element 8, equal to the time of the flip-flop of trigger 7, is fed to the first input of OR element 9, and then from its output through the block of series-connected delay lines 10 to the second input of the aforementioned element OR 9 and with its output again to the input of block 10. The sensor of the second signal 2 generates a signal that sets a high-speed trigger with initialization 3 in a single state and also gives permission to the matching element 4 to pass the signal from zero a trigger arm 3. The synchronizer may be used as well as a second sensor signal as a first signal transmitter - receiver.

На фиг. 2 показана примерная схема датчика второго сигнала 7. Она работает следующим образом: электромагнитный сигнал, отраженный от объекта, принимается приемной антенной 12 и поступает в приемник 13, где преобразуется в электрический сигнал и выделяется по характеристикам, характерным для ожидаемого объекта. Далее он поступает в амплитудный селектор 14, где выделяется по ожидаемой амплитуде и поступает в элемент совпадения 15, выдающий разрешение на прохождение выделенного сигнала через время, определяемое линией задержек 15. Таким образом, время выделения сигнала обеспечивает достоверность его приема, имеет строго определенное значение, учитывающиеся при дальнейшей обработке.In FIG. 2 shows an exemplary diagram of the sensor of the second signal 7. It works as follows: the electromagnetic signal reflected from the object is received by the receiving antenna 12 and fed to the receiver 13, where it is converted into an electrical signal and is allocated according to the characteristics characteristic of the expected object. Then it enters the amplitude selector 14, where it is allocated according to the expected amplitude and enters the coincidence element 15, which gives permission to pass the selected signal through the time determined by the delay line 15. Thus, the time of signal extraction ensures the reliability of its reception, has a strictly defined value, taken into account during further processing.

Пример установки триггера в исходное состояние представлен в книге B.C. Ямпольский «Основы автоматики и вычислительной техники», 1991 г., стр. 82. Укороченный сигнал с выхода элемента ИЛИ 9 поступает в блок последовательно соединенных линии задержек 10 и с выхода его на второй вход элемента ИЛИ 9. С элемента ИЛИ 9 сигнал так же поступает на вход счетчика 11, осуществляющий счет этих сигналов в период времени между синхроимпульсами с датчика 6 и сам устанавливающийся в исходное состояние. Время срабатывания счетчика 11 должно быть равно времени прохождения укороченного сигнала через блок 10. Исполнение блока последовательно соединенных линий задержек 10 представлено в упомянутых патентах №2501036 и №2195686. Время задержки сигнала одной линией может составлять 1 нс. Выход каждой линии задержек блока 10 соединен с соответствующим элементом блока элементов совпадения 5. На другие входы элементов совпадения этого блока поступает укороченный сигнал от элемента совпадения 4. Счетчик 11 выдает углубленную текущую информацию о периоде между двумя сигналами на первую группу входов блока вторичной обработки 1, а на вторую группу входов поступает уточняющая информация с определенной схемы совпадения блока элементов совпадения 5. Это зависит от того, какая схема сработает при одновременном поступлении на ее вход сигналов с блока 10 и с элемента совпадения 4.An example of resetting a trigger is presented in B.C. Yampolsky “Fundamentals of Automation and Computer Engineering”, 1991, p. 82. The shortened signal from the output of the OR element 9 enters the block of series-connected delay lines 10 and from its output to the second input of the OR element 9. From the OR element 9, the signal is also arrives at the input of the counter 11, counting these signals in the period of time between the clock pulses from the sensor 6 and is set to its original state. The response time of the counter 11 should be equal to the transit time of the shortened signal through the block 10. The execution of the block of series-connected delay lines 10 is presented in the mentioned patents No. 2501036 and No. 2195686. The delay time of a signal by one line can be 1 ns. The output of each delay line of block 10 is connected to the corresponding element of the block of matching elements 5. A shortened signal from the matching element 4 is received to the other inputs of the matching elements of this block. Counter 11 provides in-depth current information about the period between two signals to the first group of inputs of the secondary processing unit 1, and the second group of inputs receives clarifying information from a certain coincidence scheme of a block of coincidence elements 5. It depends on which circuit will work when it is simultaneously received at its input q signals from block 10 and from element 4 matches.

В предлагаемом устройстве уменьшается объем счетчика, что уменьшает громоздкость. Блок вторичной обработки 1 осуществляет сопровождение периодов, исключает ложные и мешающие периоды и может работать в многопериодном режиме. В нем так же учитывается систематическая поправка, связанная с временем срабатывания датчиков 2 и 6 и элемента ИЛИ 9. Пример конкретного исполнения блока вторичной обработки представлен в книге Пестряков В.П. и др. «Радиотехнические системы», 1985, стр. 219. Предлагаемое устройство может быть использовано в радиотехнических системах, где определяются временные рассогласования, и в преобразователях дальности.In the proposed device decreases the volume of the counter, which reduces cumbersome. The secondary processing unit 1 provides tracking periods, eliminates false and interfering periods and can operate in multi-period mode. It also takes into account the systematic correction associated with the response time of sensors 2 and 6 and the element OR 9. An example of a specific implementation of the secondary processing unit is presented in the book V.P. Pestryakov. and others. "Radio systems", 1985, p. 219. The proposed device can be used in radio systems, where temporary mismatches are determined, and in range converters.

Claims (1)

Устройство измерения малого временного интервала, состоящее из датчика первого сигнала, датчика второго сигнала и элемента ИЛИ, блока последовательно соединенных линий задержек, счетчика, блока элементов совпадения, и блока вторичной обработки, где выход элемента ИЛИ соединен с входом счетчика и с входом блока последовательно соединенных линий задержек, имеющего группу выходов, соединенную с группой входов блока элементов совпадения, имеющего группу выходов, соединенную с второй группой входов блока вторичной обработки, имеющего первую группу входов, соединенную с группой выходов счетчика, отличающееся тем, что вводится два быстродействующих триггера с установкой в исходное состояние и два элемента совпадения, при этом выход датчика первого сигнала соединен с первым входом первого элемента совпадения и с первым входом первого быстродействующего триггера с установкой в исходное состояние, выход которого соединен с вторым входом первого элемента совпадения, имеющего выход, соединенный с первым входом элемента ИЛИ, имеющего второй вход, соединенный с выходом блока последовательно соединенных линий задержек, а выход и вход второго быстродействующего триггера с установкой в исходное состояние соответственно соединены со вторым входом второго элемента совпадения и с выходом датчика второго сигнала, соединенного также с первым входом второго элемента совпадения, имеющего выход, соединенный с входом блока элементов совпадения.A device for measuring a small time interval, consisting of a sensor of the first signal, a sensor of the second signal and an OR element, a block of series-connected delay lines, a counter, a block of coincidence elements, and a secondary processing unit, where the output of the OR element is connected to the input of the counter and to the input of the block in series delay lines having a group of outputs connected to a group of inputs of a block of matching elements having a group of outputs connected to a second group of inputs of a secondary processing unit having a first th group of inputs connected to the group of outputs of the counter, characterized in that two high-speed triggers are introduced with initialization and two coincidence elements, while the output of the first signal sensor is connected to the first input of the first coincidence element and to the first input of the first high-speed trigger with installation in the initial state, the output of which is connected to the second input of the first matching element having an output connected to the first input of the OR element having a second input connected to the output of the block of delayed lines connected in advance, and the output and input of the second quick-acting trigger with initialization are respectively connected to the second input of the second coincidence element and to the output of the second signal sensor, also connected to the first input of the second coincidence element having an output connected to the input of the coincidence element block .
RU2016134248A 2016-08-22 2016-08-22 Device for measuring small time interval RU2620191C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016134248A RU2620191C1 (en) 2016-08-22 2016-08-22 Device for measuring small time interval

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016134248A RU2620191C1 (en) 2016-08-22 2016-08-22 Device for measuring small time interval

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2620191C1 true RU2620191C1 (en) 2017-05-23

Family

ID=58882526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016134248A RU2620191C1 (en) 2016-08-22 2016-08-22 Device for measuring small time interval

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2620191C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3896378A (en) * 1972-10-28 1975-07-22 Ferranti Ltd Apparatus for the measurement of short time intervals
SU866538A2 (en) * 1979-12-29 1981-09-23 Предприятие П/Я А-7451 Short-duration time interval measuring device
SU1582175A1 (en) * 1988-02-04 1990-07-30 Предприятие П/Я Г-4273 Apparatus for measuring small time intervals between sequences of pulses of rectangular form
EP0662650A2 (en) * 1994-01-10 1995-07-12 Landis & Gyr Technology Innovation AG (Landis & Gyr Technology Innovation SA) (Landis & Gyr Technology Innovation Corp.) Means for measuring short time intervals
RU2195686C2 (en) * 2000-12-04 2002-12-27 Часовской Александр Абрамович Device measuring small time intervals
RU2501036C1 (en) * 2012-08-10 2013-12-10 Александр Абрамович Часовской Altimeter

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3896378A (en) * 1972-10-28 1975-07-22 Ferranti Ltd Apparatus for the measurement of short time intervals
SU866538A2 (en) * 1979-12-29 1981-09-23 Предприятие П/Я А-7451 Short-duration time interval measuring device
SU1582175A1 (en) * 1988-02-04 1990-07-30 Предприятие П/Я Г-4273 Apparatus for measuring small time intervals between sequences of pulses of rectangular form
EP0662650A2 (en) * 1994-01-10 1995-07-12 Landis & Gyr Technology Innovation AG (Landis & Gyr Technology Innovation SA) (Landis & Gyr Technology Innovation Corp.) Means for measuring short time intervals
RU2195686C2 (en) * 2000-12-04 2002-12-27 Часовской Александр Абрамович Device measuring small time intervals
RU2501036C1 (en) * 2012-08-10 2013-12-10 Александр Абрамович Часовской Altimeter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20160191084A1 (en) Data transmitter, data receiver and smart device using the same
CN111385866B (en) Method and device for synchronization between devices
CN109005002A (en) Sensing data processing unit, sensing system and the method for determining reduced parameter in the scope of the sensing system
US9377280B2 (en) Detonator roll call
FR3049298B1 (en) INTELLIGENT KEY SYSTEM
CN106933767B (en) Comma detection and word alignment method and system suitable for JESD204B protocol
EP0946017A3 (en) Data transmission device
RU2620191C1 (en) Device for measuring small time interval
JP6725819B2 (en) Method, system, transponder and position detection device for accurate position measurement
US9243905B2 (en) Distance-measuring sensor and method for synchronizing measurement value generation and measurement value output
CN107390230B (en) Double Gm-APD photon counting laser radars based on half time alignment door
US10462268B2 (en) Data transmitting/receiving apparatus and data transmitting/receiving method
RU2538195C1 (en) Method of recognising pulse interference source signals (versions) and system therefor (versions)
US9198150B2 (en) Link path delay estimator that combines coarse and fine delay estimates
KR101341174B1 (en) Apparatus and Method for processing ultrasonic signal
US20210294274A1 (en) Methods and apparatus for selective histogramming
US6894953B2 (en) Circuit for measuring time of arrival of an asynchronous event
CN104297722B (en) The main and sub processing meanss of radio frequency range finding based on RRC, system and method
US11953620B2 (en) Arrangement and method for runtime measurement of a signal between two events
RU2501036C1 (en) Altimeter
RU2195686C2 (en) Device measuring small time intervals
RU2618941C2 (en) Correlator
US9614508B1 (en) System and method for deskewing output clock signals
JP5373318B2 (en) RFID tag distance measuring device and RFID tag distance measuring system
RU2602067C1 (en) Device for pulse emitters detecting