SU1004955A1 - Period duration digital meter - Google Patents

Period duration digital meter Download PDF

Info

Publication number
SU1004955A1
SU1004955A1 SU813295005A SU3295005A SU1004955A1 SU 1004955 A1 SU1004955 A1 SU 1004955A1 SU 813295005 A SU813295005 A SU 813295005A SU 3295005 A SU3295005 A SU 3295005A SU 1004955 A1 SU1004955 A1 SU 1004955A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
pulse
counter
output
input
pulses
Prior art date
Application number
SU813295005A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Александрович Карелин
Original Assignee
Предприятие П/Я В-2203
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 Предприятие П/Я В-2203 filed Critical Предприятие П/Я В-2203
Priority to SU813295005A priority Critical patent/SU1004955A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1004955A1 publication Critical patent/SU1004955A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)

Description

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть . использовано при построении прецизионных частотомеров.The invention relates to digital measuring equipment and may be. used in the construction of precision frequency meters.

Известно устройство, содержащее 5 опорный генератор, формирователь квантующих импульсов, формирователь импульсов измеряемой частоты, счетчик импульсов, счетчик импульсов измеряемой чаототы, ключ С1] . 10A device is known comprising 5 reference oscillator, a shaper of quantizing pulses, a shaper of pulses of a measured frequency, a pulse counter, a pulse counter of a measured frequency, key C1]. 10

Недостатком данного устройства является его невысокая точность, которая ограничена стабильностью частоты счетных импульсов, ошибкой дискретности }5 и наличием шумов во входном сигнале.The disadvantage of this device is its low accuracy, which is limited by the stability of the frequency of the counting pulses, discrete error } 5 and the presence of noise in the input signal.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является цифровой измеритель длительности периода, содержащий опорный генератор, формирователи кван— го туюших импульсов и импульсов измеряемой частоты, сумматор, счетчик импульсов, счетчик импульсов измеряемой частоты, ключи. Выход опорного генерато2 ра через формирователь квантующих импульсов и ключ соединен с входом счетчика импульсов, вход устройства через формирователь импульсов измеряемой частоты соединен с входом счетчика импульсов измеряемой частоты и с входами синхронизации ключей. Первый выход счетчика импульсов измеряемой частоты соединен с управляющим входом ключа, а второй его выход подключен к управляющим входам ключей. Выходы счетчика импульсов через, ключи соединен с входами сумматора накапливающего типа {2] .Closest to the present invention is a digital period meter containing a reference generator, formers of quantized pulses and pulses of a measured frequency, an adder, a pulse counter, a pulse counter of a measured frequency, keys. The output of the reference generator through the pulse generator and the key is connected to the input of the pulse counter, the device input through the pulse generator of the measured frequency is connected to the input of the pulse counter of the measured frequency and to the key synchronization inputs. The first output of the pulse counter of the measured frequency is connected to the control input of the key, and its second output is connected to the control inputs of the keys. The outputs of the pulse counter through, the keys are connected to the inputs of the accumulator type accumulator {2].

Недостатками данного устройства являются сравнительно низкая надежность его работы, что обусловлено наличием большого количества триггерных элементов в счетных и регистровых схемах и вентилей в схемах ключей, низкая точность измерений устройства обусловлена синхронизацией процесса суммирования импульсами измеряемой частоты,, что может привести к суммированию ложной информации в момент совпадения во времени квантующего импульса и импульса измеряемой частоты, а также тем, что алгоритм измерения, который реализуется в известном устройстве, не позволяет получить предельную точность, обеспечиваемую весовой обработкой сигнала, так как при формировании конечного результата не участвует первый период измеряемого сигнала.The disadvantages of this device are the relatively low reliability of its operation, which is due to the presence of a large number of trigger elements in the counting and register circuits and valves in the key circuits, the low accuracy of the device’s measurements is due to the synchronization of the process of summing pulses of the measured frequency, which can lead to the summation of false information at the moment coincidence in time of the quantizing pulse and the pulse of the measured frequency, as well as the fact that the measurement algorithm, which is implemented in a known manner property, does not allow to obtain the extreme accuracy provided by the weighted processing of the signal, since the formation of the final result does not involve the first period of the measured signal.

Цель изобретения - повышение надежности и повышение точности измерений.The purpose of the invention is to increase reliability and increase the accuracy of measurements.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее опорный генератор, выход которого соединен* с входом формирователя счетных импульсов, формирователь импульсов измеряемой частоты, выход которого соединен с входом счетчика импульсов измеряемой частоты и первыми входами двух ключей, вторые входы которых соединены с первым и вторым выходами счетчика импульсов измеряемой частоты, соответственно, сумматор и счетчик импульсов, введены регистр памяти, реверсивный счетчик и два ^-триггера, 'Л - входы которых соединены с выходами соответствующих ключей, С входы объединены и подключены к выходу формирователя счетных импульсов и к входу синхронизации регистра памяти, а Б -входы соединены с шиной сигнала логической '1', инверсные выходы первого и второго триггеров сое- . динены соответственно с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика, выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом регистра памяти, вход которого подключен к выходу сумматора, выход сигнала переноса· которого соединен с входом счетчика импульсов, вход сброса которого соединен с шиной начальной установки и с входами сброса реверсивного счетчика, регистра памяти и счетчика импульсов измеряемой частоты.This goal is achieved by the fact that in the device containing the reference generator, the output of which is connected * to the input of the counting pulse shaper, a pulse shaper of the measured frequency, the output of which is connected to the input of the pulse counter of the measured frequency and the first inputs of two keys, the second inputs of which are connected to the first and the second outputs of the pulse counter of the measured frequency, respectively, the adder and the pulse counter, introduced a memory register, a reversible counter and two ^ -triggers, 'A - the inputs of which are connected to the outputs with sponding keys C inputs are combined and connected to the output of the pulse shaper and to the counting input of the storage register of synchronization, -Log B connected to a bus signal logic '1', the inverted outputs of the first and second flip-flops soe-. are respectively respectively connected to the summing and subtracting inputs of the reversible counter, the output of which is connected to the first input of the adder, the second input of which is connected to the output of the memory register, the input of which is connected to the output of the adder, the output of the transfer signal · of which is connected to the input of the pulse counter, the reset input of which is connected to initial setting bus and with reset inputs of a reversible counter, a memory register and a pulse counter of the measured frequency.

На фиг. 1 представлена структурнад схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие, принцип его работы.In FIG. 1 shows a structural diagram of a device; in FIG. 2 - time diagrams explaining the principle of its operation.

Устройство содержит опорный генератор 1, формирователь 2 счетных импульсов, формирователь 3 импульсов измеряемой частоты, ключи 4 и 5, напрймер двухвходовые элементы И, счетчик 6 импульсов измеряемой частоты, D-триггеры 7 и 8, выполняющие функции формирования сигналов суммиро5 вания и вычитания, реверсивный счетчик 9, сумматор 10, регистр 11 памяти, счетчик 12 импульсов.The device comprises a reference generator 1, a shaper 2 of the counted pulses, a shaper of 3 pulses of the measured frequency, keys 4 and 5, for example, two-input elements And, a counter of 6 pulses of the measured frequency, D-flip-flops 7 and 8, which perform the functions of generating signals for summing and subtracting, reversible counter 9, adder 10, memory register 11, counter 12 pulses.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Перед началом цикла измерения реверсивный счетчик 9, регистр 11 памяти и счетчик 12 импульсов устанавливаются в нулевое состояние при помощи сигнала начальной установки. Па инфор15 мащгонные входы* [) —триггеров и И сигналов суммирования и вычитания подается постоянный уровень логической 1*, например, от источника питания устройства, который под дейст20 вием квантующих импульсов с выхода генератора 1 (фиг. 26) , действующих на С— входах синхронизации Т) - триггеров устанавливает последние в состояние *Ί*, т.е. на инверсных выходах м в -триггеров присутствует нулевой уровень (фиг. 2d, в). Проход сигналов через ключ 4 размещен сигналом единичного уровня с выхода счетчика 6 импульсов измеряемой частоты (фиг. 2 в), 30 а проход сигналов через ключ 5 запрещен сигналом нулевого уровня с выхода счетчика 6 импульсов измеряемой частоты (фиг. 2 г), который содержит дешифратор состояния счетчика. Й входам. сумматора 10 с выходов реверсивного счетчика 9 и регистра 11 памяти поступают коды нулей, и результат суммирования,также нулевой, по каждому квантующему импульсу на входе синхронизации регистра 11 памяти переписывается в последний и снова пос— С тупает на второй сумматор 10. При этом сигнала переноса на выходе сумматора 10 не возникает и устройство продолжает находиться в исходном состоянии.Before the start of the measurement cycle, the reversible counter 9, the memory register 11 and the pulse counter 12 are set to zero using the initial setting signal. Pa inform15 inputs * [) —triggers and I of summing and subtracting signals, a constant logic 1 * level is supplied, for example, from the device’s power supply, which, under the action of quantizing pulses from the output of generator 1 (Fig. 26), acting on the C-inputs synchronization T) - triggers sets the latter to the state * Ί *, i.e. at the inverted outputs of the m-triggers there is a zero level (Fig. 2d, c). The passage of signals through the key 4 is placed by a signal of a unit level from the output of the counter of 6 pulses of the measured frequency (Fig. 2 c), 30 and the passage of signals through the key 5 is prohibited by the signal of the zero level from the output of the counter 6 pulses of the measured frequency (Fig. 2 g), which contains counter state decoder. Th entrances. the adder 10 from the outputs of the reversing counter 9 and the memory register 11 codes of zeros are received, and the summing result is also zero, for each quantizing pulse at the synchronization input of the memory register 11 it is rewritten to the last and again the pos-C goes to the second adder 10. In this case, the transfer signal the output of the adder 10 does not occur and the device continues to be in its original state.

Первый импульс измеряемой частоты с выхода формирователя 3 импульсов измеряемой частоты (на фиг. 2а — им50 пульс с номером 1, проходит на выход . ключа 4 и с его выхода - на R -вход . Р -триггера 7, устанавливая тем самым на инверсном выходе триггера 7 единичный уровень и блокируя действие 55 квантующих импульсов на входе синхронизации D- триггера 7 (фиг. 2 д). После окончания действия импульса измеряемой частоты на R, -входе J) — , триггера 7 сигналов суммирования первый, следующий за ним квантующий импульс, поступая на С-вход Т) -триггера 7, устанавливает последний в единичное состояние (фиг. 2 д/.The first pulse of the measured frequency from the output of the shaper 3 pulses of the measured frequency (in Fig. 2a - they are 50 pulses with the number 1, goes to the output. Key 4 and from its output to the R-input. P-trigger 7, thereby setting on the inverse the output of trigger 7 is a single level and blocking the action of 55 quantizing pulses at the synchronization input of the D-trigger 7 (Fig. 2 e). After the pulse of the measured frequency at the R, input J) ends, the trigger 7 of the summing signals is the first quantizing next the pulse arriving at the C-input T) -trigger 7, sets n Latter in one state (FIG. 2 d /.

Таким образом, на выходе В -триг, гера 7 формируется импульс (фиг. 2 д), передний фронт которого определяется передним фронтом импульса измеряемой частоты, а задний фронт - задним фронтом квантующего импульса (срабатывание В -триггера 7 происходит по переднему фронту сигнала на R -входе и по заднему фронту сигнала, действую- , щего на С-входе), что позволяет синхронизировать процессы суммирования в сумматоре 10 и формирования кода на выходе реверсивного счетчика 9. Этот импульс поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 9 и устанавливает на его выходе двоичный код 1, который поступает на первый вход сумматора 10. Результат суммирования по каждому квантующему импульсу переписывается в регистр 11 памяти и с его выхода прикладывается к второму входу сумматора 10. Т. е. по каждому квантующему импульсу происходит увеличение содержимого регистра 11 памяти на единицу. Сумматор 10 суммирует числа по модулю N , а импульсы с выхода сигнала переноса фиксируются . в счетчике 12 импульсов. Второй импульс (фиг. 2 а) измеряемой частоты проходит на R. -вход D -триггера 7, и, аналогично первому импульсу, со&местно с первым, следующим за ним квантующим импульсом, формирует на инверсном выходе Э -триггера 7 сигнал, который поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 9 и устанавливает на его выходе двоичный код числа *2. Теперь в течение интервала времени (фиг. 2, а) происходит увеличение содержимого регистра 11 памяти и счетчика 12 импульсов на два по каждому квантующему импульсу. Так , происходит до К-го импульса измеряемой частоты (Κί ψ при четном ft , гдеThus, a pulse is generated at the output of the B-trigger, hera 7 (Fig. 2 e), the leading edge of which is determined by the leading edge of the measured frequency pulse, and the trailing edge by the falling edge of the quantizing pulse (the B-trigger 7 is triggered by the leading edge of the signal at R-input and on the trailing edge of the signal acting on the C-input), which allows you to synchronize the processes of summation in the adder 10 and the formation of the code at the output of the reversing counter 9. This pulse is applied to the summing input of the reversing counter 9 and sets at its output, binary code 1, which is fed to the first input of adder 10. The result of the summation for each quantizing pulse is written to the memory register 11 and from its output is applied to the second input of adder 10. That is, for each quantizing pulse, the contents of register 11 increase memory per unit. The adder 10 sums the numbers modulo N, and the pulses from the output of the transfer signal are fixed. there are 12 pulses in the counter. The second pulse (Fig. 2 a) of the measured frequency passes to R. The input of the D trigger 7, and, similarly to the first pulse, together with the first quantizing pulse following it, forms a signal at the inverse output of the E trigger 7, which is fed to summing the input of the reverse counter 9 and sets the binary code of the number * 2 at its output. Now during the time interval (Fig. 2, a) there is an increase in the contents of the memory register 11 and the counter 12 pulses by two for each quantizing pulse. So, it occurs before the Kth pulse of the measured frequency (Κί ψ for even ft, where

П -число измеряемых импульсов, при нечетном и ), который устанавливает на выходе реверсивного счетчика 9 код числа К и, поступая на вход счетчика 6 импульсов измеряемой частоты, снимает сигнал единичного уровня с входа ключа 4. Теперь в течение интервала времени от К-го импульса до (и- К)-го импульса измеряемой частоты измененияP is the number of measured pulses, with odd i), which sets the code of the number K at the output of the reversing counter 9 and, entering the input of the counter 6 pulses of the measured frequency, removes the signal of a unit level from the input of the key 4. Now, during the time interval from the Kth pulse to (i-K) -th pulse of the measured frequency of change

1004955 6 f состояния реверсивного счетчика 9 не происходит и по каждому квантующему импульсу осуществляется увеличение содержимого регистра 11 памяти и счетчика 12 импульсов на К. (и—К— 1) импульс измеряемой частоты, поступая на вход счетчика 6 импульсов измеряемой частоты, устанавливает на входе ключа 5 сигнал единичного уровня. Поэтому ( И-К) импульс измеряемой частоты проходит на выход ключа 5 и, следовательно, на R -вход D —триггера 8, формируя совместно с первым, следующим на ним, квантующим импульсом на выходе D - триггера 8 сигнал (фиг. 2 е), который поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика 9. При этом на выходе реверсивного счетчика 9 устанавливается код числа (К-1), на которое происходит увеличение содержимого регистра 11 памяти и счетчика 12 импульсов по каждом; квантующему импульсу в течение (и-К)-го периода измеряемой частоты. (и-К+1)—й импульс измеряемой частоты устанавливает на выходе реверсивного счетчика 9 код числа (К-2), и т.д. до п- ого импульса измеряемой частоты, который устанавливает на выходе реверсивного счетчика 9 код нуля. При этом увеличение содержимого регистра 11 памяти и счетчика 12 импульсов; в которых фиксируетсг число, пропорциональное длительности периода измеряемого сигнала, прекращается до начала следующего цикла измерения.1004955 6 f the state of the reverse counter 9 does not occur, and for each quantizing pulse, the contents of the memory register 11 and the counter of 12 pulses per K. are increased. The (and –K — 1) pulse of the measured frequency arrives at the input of the counter 6 pulses of the measured frequency and sets it at the input key 5 signal unit level. Therefore (I-K), the pulse of the measured frequency passes to the output of the key 5 and, therefore, to the R-input D of the trigger 8, forming together with the first, next on it, quantizing pulse at the output of the D-trigger 8 signal (Fig. 2 e ), which is fed to the subtracting input of the reversible counter 9. At the same time, the code of the number (K-1) is set at the output of the reversible counter 9, by which the contents of the memory register 11 and the counter 12 pulses are increased each; quantizing impulse during the (i-K) -th period of the measured frequency. (i-K + 1) —th pulse of the measured frequency sets the number code (K-2) at the output of the reverse counter 9, etc. to the fifth pulse of the measured frequency, which sets the zero code at the output of the reverse counter 9. Moreover, the increase in the contents of the register 11 of the memory and counter 12 pulses; in which a number is fixed proportional to the length of the period of the measured signal, stops until the start of the next measurement cycle.

В соответствии с описанным алгоритмом результат, зарегистрированный в регистре 11 памяти и счетчике 12 импульсов, выражается следующим образом где Tg- - длительность измеряемого периода;In accordance with the described algorithm, the result recorded in the memory register 11 and pulse counter 12 is expressed as follows where Tg- is the duration of the measured period;

Т. . К - длительностиT. K - duration

1ιΤ'· ду соседними интервалов межимпульсами.1ιΤ '· do adjacent intervals between pulses.

При сравнении точности измерения известного и данного устройство по отношению среднеквадратических погрешностей получаем при К = увеличение точности измерения.When comparing the measurement accuracy of the known and the given device with respect to the standard errors, we obtain at K = an increase in the measurement accuracy.

Кроме того, устройство содержит раз, где Тх- максимальный измеряемый период;In addition, the device contains times, where T x is the maximum measured period;

То— период импульсов опорного генератора, меньшее количество венти1004955 лей по сравнению с известным устройств вом.That is the period of the pulses of the reference generator, a smaller number of vent1004955 lei compared with the known devices.

Благодаря тому, что задний фронт импульсов на суммирующем и вычитающем входах реверсивного счетчика 9 формируется квантующими импульсами и процессы суммирования и формирования кода на выходе реверсивного счетчика 9 синхронизированы, исключены сбои в работе устройства при совпадении во времени импульсов измеряемой частоты и квантующих импульсов.Due to the fact that the trailing edge of the pulses at the summing and subtracting inputs of the reversing counter 9 is formed by quantizing pulses and the processes of summing and generating a code at the output of the reversing counter 9 are synchronized, device malfunctions are excluded when the measured frequency pulses and the quantizing pulses coincide in time.

Таким образом, введение новых элементов и связей между ними позволяет существенно повысить надежность работы устройства и точность измерения.Thus, the introduction of new elements and the relationships between them can significantly improve the reliability of the device and the measurement accuracy.

Claims (2)

(54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ДЛИТЕЛЬНОСТИ Изобретение относитс  к цифровой измерительной технике и может быть . использовано при построении прецизионных частотомеров. Известно устройство, содержащее . опорный генератор, формирователь квантующих импульсов, формирователь импул сов измер емой частоты, счетчик импуль сов, счетчик импульсов измер емой частоты , ключ Cll Недостатком данного устройства  вл етс  его невысока  точность, котора  ограничена стабильностью частоты счетных импульсов, оишбкой дискретности и наличием шумов во входном сигнале. Наиболее близким к предлагаемому изобретению  вл етс  цифровой измеритель длительности периода, содержащий опорнь1й генератор, формирователи квантующих импульсов и импульсов измер емой частоты, сумматор, счетчик импульсов , счетчик импу ьсов измер емой частоты , ключи. .Выход опорного генератоПЕРИОДА ра через формирователь квантующих импульсов и ключ соединен с БХОЦОМ счетчика импульсов, вход устройства через формирователь импульсов изм&р емой частоты соединен с BXCVIOM счет чика импульсов измер емой частоты и с входами синхронизашш ключей. Первый выход сгчетчика импульсов измер  юй частоты соединен с управл ющим входом ключа, а второй его выход псаклк чен к управл ющим входам ключей. Выходы счетчика импульсов через, ключи соединен с- входами сумматора накапливающего типа J2 . Недостатками данного устройства  вл ютс  сравнительно низка  надежность его работы, что обусловлено наличием большого количества триггерных элементов в счетных и регистровых схемах и вентилей в схемах ключей, низка  точность измерений устройства обусловлена синхронизацией процесса суммировани  импульсами измер емой частоты,, что может привести к суммированию ложной информации в момен совпадени  во времени квантующего импульса и импульса измер емой час тоты, а также тем, что алгоритм изме рени , который реализуетс  в известном устройстве, не позвол ет получить предельную точность, обеспечиваемую весовой обработкой сигнала, так как при формировании конечного результата не участвует первый период измер емо сигнала. Цель изобретени  - пстышение надежности и повышение точности ний. Поставленна  пель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее отпорный генератор, выход которого соединен с входом формировател  счетных импульсов , формирователь импульсов измер емой частоты, выход которого соединен с входом счетчика импульсов измер емой частоты и первыми входами двух ключей, вторые входы которых соединены с первым и вторым выходами счетчика импульсов измер емой частоты, cooTBetcTBeHHO, суМматор и счетчик импульсов выведены регистр пам ти, реверсивный счетчик и два - тригге ра, /Я - входы которых соединены с выходами соответствующих ключей, С входы объединены и подключены к выхо ду формировател  счетнь1х импугшс5в и к входу синхронизации регистра пам ти, а .D -входы соединены с шиной сигнала логической , инверсные выходы первого и второго триггеров соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика, выход которого соединен с  ерзым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом регистра пам ти, вход которого прдключен к выходу сумматора, выход сигнала перенос которого соединен с входом счетчика импульсов, вход сброса которого соединен с шиной начальной установки и с входами сброса реверсивного счетчика, регистра пам ти -и счетчика импульсов измер емой частоты. На фиг. 1 представлена структурна схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие, принцип его работы. Устройство содержит опорный генератор 1, формирователь 2 счетных импульсов , фop rapoвaтeль 3 импульсов измер емой частоты, ключи 4 и 5, S54 например двухвходовые элементы И, счетчик 6 импульсов измер емой частоты , D-триггеры 7 и 8, выполн ющие функции формировани  сигналов суммировани  и вычитани , реверсивный счетчик 9, сумматор 10, регистр 11 пам ти, счетчик 12 импульсов. Устройство работает следующим образом . Перед началом цикла измерени  реверсивный счетчик 9, регистр 11 пам ти и счетчик 12 импульсов устанавливаютс  в нулевое состо ние при помощи сигнала начальной установки. Па информационные ВХОДЫ DD -триггеров 7 и ti сигналов суммировани  и вычитани  подаетс  посто нный уровень логической 1, например, от источника питани  устройства, который под действием квантующих импульсов с выхода генератора 1 (фиг. 26) , действующих на С- входах синхронизации D - триггеров устанавливает послед1ше в состо ние 1, т.е. на инверсных выходах D -триггеров присутствует нулевой уровень (фиг. 2,е). Проход сигналов через ключ 4 размещен сигналом единичного уровн  с выхода счетчика 6 импульсов измер емой частоты (фиг. 2 в), а проход сигналов через ключ 5 запрещен сигналом нулевого уровн  с выхода счетчика 6 импульсов измер емой частоты (фиг. 2 г), который содержит дешифратор состо ни  счетчика. И входам сумматора 10 с выходов реверсивного счетчика 9 и регистра 11 пам ти поступают коды нулей, и результат суммнроваш1 ,также нулевой, по каждому квантующему импульсу на входе син срош1заш1и регистра 11 пам ти переписываетс  в последний и снова поступает на второй сумматор 1О. При этом сигнала переноса на выходе су гматора 10 не возникает и устройство продолжает находитьс  в исходном состо нии . Первый импульс измер емой частоты с выхода формировател  3 импульсов измер емой частоты (на фиг. 2а - импульс с номером l проходит на выход ключа 4 и с его выхода - на R -вход 3 -триггера 7, устанавлива  тем самым на лнверсном выходе триггера 7 единичный уровень и блокиру  действие квантующих импульсов на входе синхронизации )- триггера 7 (фиг. 2 д). После окончани  действи  импульса измер емой частоты на R, -входе 3) , триггера 7 сигналов суммировани  , следующий за ним квантующий импульс, поступа  на С-вход D -триггера 7, устанавливает последний в единичное состо ние (фиг. 2 д).. Таким образом, на выходе D -триг- , гера 7 формируетс  импульс {фиг. 2 д) передний фронт которого определ етс  передним фронтом импульса измер емой частоты, а задний фронт - задним фронтом квантующего импульса (срабатывание D -триггера 7 происходит по п&реднему фронту сигнала на R -входе и по заднему фронту сигнала, действующего на С-входе), что позвол ет синхронизировать процессы суммировани  в сумматоре 1О и формировани  кода на выходе реверсивного счетчика 9. импульс поступает на суммирующий вход реверсивного 9 и устана& ливает на его выходе двоичный код 1 который поступает на первый вход сумматора 10. Результат суммировани  по каждому квантующему импульсу переписываетс  в регистр 11 пам ти и с его выхода прикладываетс  к второму входу сумматора 10. Т. е. по каждому квантующему импульсу происходит увеличение содер дамого регистра 11 пам ти на единипу. Сумматор 1О суммирует числа по модулю N , а импульсы с выхода сигнала переноса фиксируютс  в счетчике 12 импульсов. Второй импульс (4air. 2 а) измер емой частоты проходит на К.-.вход D-триггера 7, и, аналогично первому импульсу, со&местио с первым, следующим за ним квантующим импульсом, формирует на инверсном выходе D -триггера 7 сиг нал, который поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 9 и устанавливает на его выходе двоичный код числа 2. Теперь в течение интервала времени Tj. (фиг. 2, а) происходит увеличение содержимого регистра 11 пам ти и счетчика 12 импульсов на два по каждому квантующему импульсу. Так , происходит до К-го импульса измер емой частоты (К 5 при четном и Ц -число измер емых импульсов,Х5 при нечетном и ), который устанавливае на выходе реверсивного счетчика 9 код числа К и, поступа  на вход счетчика 6 импульсов измер емой частоты, снимает сигнал единичного уровн  с входа ключа 4. Теперь в течение интервала времени от К-го импульса до (и- К)-го импульса измер емой частоты изменени  состо ни  реверсивного счетчика 9 не происходит и по каждому квантующему импульсу осуществл етс  увеличение содержимого регистра 11 пам ти и счетчика 12 импульсов на К. (ц-К-1) импульс измер емой частоты, поступа  на вход счетчика 6 импульсов измер емой частоты, устанавливает на входе ключа 5 сигнал единичного уровн . Поэтому ( М-К) импульс измер емой чаототы проходит на выход ключа 5 и, следовательно, на Я -вход 3) -триг гера 8, формиру  совместно с первым, следующим на ним, квантующим импульсом на выходе D - триггера 8 сигнал (фиг. 2 е), который поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика 9. При этом на выходе реверсивного счетчика 9 устанавливаетс  код числа (К-1), на которое происходит увеличение содержимого регистра 11 пам ти и счетчика 12 импульсов по каждом: квантующему импульсу в течение (и-К)-го периода измер емой частоты. (и-К+1)-и импульс измер емой частоты устанавлвг вает на выходе реверсивного счетчика 9 код числа К-2), и т.д. до и- ого импульса измер емой частоты, который устанавливает на выходе реверс вного счетчика 9 код нул . При этом увеличение содержимого регистра 11 пам ти и счетчика 12 импульсов; в которых фиксируетсг число, пропорциональное длительности перпода измер емого сигнала , прекращаетс  до начала следующего цикла измерени . В соответствии с описанным алгоритмом результат, зарегистрированный в регистре 11 пам ти и счетчике 12 импульсов, выражаетс  следующим образом + U--i)V,-...+T,,, где T - длительность измер емого периода; Т. л,,. длительности интервалов между соседними импульсами. При сравнении точности измерени  известного и данного устройство по от- нощению среднеквадратических погрещноо тей получаем при К - увеличение точности измерени . Кроме того, устройство содержит вВод иТ у д /2Тораз, где максима ьл1Ь й 1змер емый период; TO- период импульсов опорного генератора , мешьщее количество вентилей по сравнению с известным устройс вом. Благодар  тому, что задний фронт импульсов на суммирующем и вычитающем входах реверсивного cчetчикa 9 формируетс  квантующими импульсами и процессы суммировани  и формировани  кода на выходе реверсивного счетчика 9 синхронизированы, исключены сбои в работе устройства при совпадеНИИ во времени импульсов измер емой частоты и квантуюишх импульсов. Таким образом, введение новых эл&ментов и св зей между ними позвол ет существенно повысить надежность работы устройства и точность измерени . Формула изобретени  Цифровой измеритель длительности периода, содержащий опорный генератор , выход которого соединен с входом формировател  счетных импульсов, формирователь импульсов измер емой частоты , выход которого соединен с входом счетчика импульсов измер емой частоты и первыми входами двух ключе вторые входы которых соединены с первым и вторым выходами счетчика импульсов измер емой частоты соответственно , сумматор и счетчик импульсов. о тличаюшийс  тем, что, с целью повышени  надежности и повышени  точности измерений, в него введены регистр пам ти, реверсивный счетчик и два D -триггера, 1 - входы , которых соединены с выходами соответствующих ключей, С-входы объединены и подключены к выходу формировател  счетных импульсов и к входу синхронизашш регистра пам ти, а D-входы соединены с ишной сигнала логической , инверсные выходы первого и второго триггеров соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика, выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом регистра пам ти, вход которого подключен к вь1ходу сумматора,а выход сигнала переноса которого соединен с входом счетчика импульсов, вход сброса которого соединен с шиной: начальной установки и с входами сброса реверсивного счетчика, регистра пам ти и счетчика импульсов измер емой частоты. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Орнатский П. П.. Автоматические измерени  и приборы. Киев, Вища школа, 1980, с. 373. (54) DIGITAL MEASUREMENT OF DURATION The invention relates to digital measurement technology and can be. used in the construction of precision frequency meters. A device containing is known. reference oscillator, quantizing pulse shaper, measured frequency pulse shaper, pulse counter, measured frequency pulse counter, key Cll The disadvantage of this device is its low accuracy, which is limited by the frequency stability of the counting pulses, the random discreteness and the presence of noise in the input signal . The closest to the proposed invention is a digital period duration meter, comprising a reference oscillator, shapers of quantizing pulses and pulses of a measured frequency, an adder, a pulse counter, a counter of impulses of a measured frequency, and keys. The output of the reference oscillator through the quantizing pulse shaper and the key is connected to the pulse count center BHOTS, and the input of the device through the pulse shaper of the measured frequency is connected to the pulse frequency counter BXCVIOM and to the inputs of the sync keys. The first output of the pulse meter measuring frequency is connected to the control input of the key, and its second output is connected to the control inputs of the keys. The outputs of the pulse counter through, the keys are connected to the inputs of the accumulator accumulator type J2. The disadvantages of this device are relatively low reliability of its operation, due to the large number of trigger elements in the counting and register circuits and gates in the key circuits, the measurement accuracy of the device is low due to the synchronization of the process of summing the measured frequency pulses, which can lead to the summation of false information at the time of coincidence of the quantizing impulse and the impulse of the measured frequency, and also by the fact that the measurement algorithm, which is realized in the known device This does not allow us to obtain the maximum accuracy provided by the weight processing of the signal, since the first period of the measured signal does not take part in the formation of the final result. The purpose of the invention is to increase reliability and increase accuracy. The delivered pel is achieved by the fact that a device containing a measuring generator, the output of which is connected to the input of the counting pulse generator, a pulse shaper of the measured frequency, the output of which is connected to the input of the pulse counter of the measured frequency and the first inputs of the two keys, the second inputs of which are connected to the first and the second outputs of the pulse counter of the measured frequency, cooTBetcTBeHHO, the summator and the pulse counter are outputted by the memory register, the reversible counter and two triggers, / I - whose inputs are connected to the outputs of the keys, the inputs are combined and connected to the output of the counting imprinter 5v generator and to the memory register synchronization input, and the .D inputs are connected to the signal bus, the inverse outputs of the first and second triggers are connected respectively to the summing and subtracting inputs of the reversible counter, the output which is connected to an adder input of the adder, the second input of which is connected to the output of the memory register, the input of which is connected to the output of the adder, the output of the transfer signal which is connected to the input of the pulse counter, input mildew which is connected to the bus with the initial setup and reset inputs of down counter register memory -u counter pulse frequency being measured. FIG. 1 shows a block diagram of the device; in fig. 2 - timing diagrams, explaining the principle of its work. The device contains a reference oscillator 1, a shaper 2 counting pulses, a fork rapper 3 pulses of the measured frequency, switches 4 and 5, S54, for example, two-input elements And, a counter of 6 pulses of the measured frequency, D-triggers 7 and 8, performing the functions of summing signals and subtract, reversible counter 9, adder 10, memory register 11, pulse counter 12. The device works as follows. Before the start of the measurement cycle, the reversible counter 9, the memory register 11 and the pulse counter 12 are set to the zero state by means of the initial setting signal. Informational INPUTS DD-triggers 7 and ti of the summation and subtraction signals are supplied with a constant level of logic 1, for example, from a device power supply which, under the effect of quantizing pulses from the output of generator 1 (Fig. 26), acting on the C synchronization inputs D Triggers set the last to state 1, i.e. on the inverse outputs of D-triggers there is a zero level (Fig. 2, e). The passage of signals through key 4 is placed by a single level signal from the output of the counter 6 pulses of the measured frequency (Fig. 2c), and the passage of signals through the key 5 is prohibited by a zero signal from the output of the counter 6 pulses of the measured frequency (Fig. 2g), which contains a counter state decoder. Both the inputs of the adder 10 from the outputs of the reversible counter 9 and the memory register 11 receive codes of zeros, and the result, sum 1, also zero, for each quantizing pulse at the input of the sync memory 11, the memory register 11 is rewritten into the last and again to the second summer adder 1O. In this case, a transfer signal does not occur at the output of the accumulator 10 and the device continues to be in the initial state. The first pulse of the measured frequency from the output of the imager 3 pulses of the measured frequency (in Fig. 2a - pulse number l passes to the output of the key 4 and from its output to the R-input 3 of the trigger 7, thereby setting on the reverse output of the trigger 7 unit level and blocking the effect of quantizing pulses at the synchronization input) - trigger 7 (Fig. 2 d). After the end of the pulse of the measured frequency at R, input 3), the trigger 7 of the summing signals, the quantizing pulse following it, arriving at the C input of the D trigger of 7, sets the latter into one state (Fig. 2 d) .. Thus, at the output of the D-trig, hera 7 a pulse is formed {fig. 2 e) the leading edge of which is determined by the leading edge of the measured frequency pulse, and the falling edge - by the falling edge of the quantizing pulse (the trigger of the D trigger 7 occurs on the ample edge of the signal at the R input and on the falling edge of the signal acting on the C- input), which makes it possible to synchronize the processes of summation in the adder 1O and the formation of a code at the output of the reversible counter 9. a pulse arrives at the summing input of the reversible 9 and is set up & At its output, binary code 1 is fed to the first input of the adder 10. The result of the summation for each quantizing pulse is rewritten into memory register 11 and applied from its output to the second input of the adder 10. That is, for each quantizing pulse, the content increases. register 11 memory per unit. The adder 1O sums the numbers modulo N, and the pulses from the output of the transfer signal are recorded in the counter 12 pulses. The second pulse (4air. 2 a) of the measured frequency passes through K .-. The input of the D-flip-flop 7, and, similarly to the first pulse, with & the first one following the quantizing pulse, forms on the inverse output of the D-trigger 7 sig It arrives at the summing input of the reversible counter 9 and sets at its output the binary code of the number 2. Now during the time interval Tj. (Fig. 2a), the contents of the memory register 11 and the pulse counter 12 are increased by two for each quantizing pulse. So, up to the K-th pulse of the measured frequency (K 5 for even and C is the number of measured pulses, X5 for odd and), which sets at the output of the reversible counter 9 a code of the number K and, arriving at the input of the counter 6 pulses of the measured frequency, removes a single-level signal from the key 4 input. Now, during the time interval from the K-th pulse to the (and-K) -th pulse of the measured frequency, a change in the state of the reversing counter 9 does not occur and for each quantizing pulse the content increases register 11 memory and count Single pulses at 12 C. (i-K-1) pulse measured by the frequency received at input 6 of the counter pulse frequency being measured, the unit 5 sets the signal level on the input key. Therefore, the (MK) impulse of the measured signal passes to the output of the key 5 and, therefore, to the I-input 3) -trigger 8, together with the first quantizing impulse at the output D - the trigger 8, forms a signal (FIG. 2 e), which is fed to the subtracting input of the reversible counter 9. At the output of the reversible counter 9, a code of the number (K-1) is set, by which the contents of the memory register 11 and the counter of 12 pulses each increase: a quantizing pulse during (and-K) -th period of the measured frequency. (I-K + 1) -and the pulse of the measured frequency sets the code of the number K-2 at the output of the reversing counter 9, etc. to the output pulse of the measured frequency, which sets the zero code at the output of the reverse counter 9. At the same time, an increase in the contents of the memory register 11 and the pulse counter 12; in which a fixed number proportional to the duration of the permeable signal is stopped until the beginning of the next measurement cycle. According to the described algorithm, the result registered in the memory register 11 and the pulse counter 12 is expressed as follows: + U - i) V, -... + T ,,, where T is the duration of the measured period; T. l ,,. the duration of the intervals between adjacent pulses. When comparing the measurement accuracy of a known and a given device with respect to the mean-square error, for K, an increase in the measurement accuracy is obtained. In addition, the device contains Water and T y d / 2 Toraz, where the maximum period is 1 measured period; TO - period of the pulses of the reference generator, the moving number of gates in comparison with the known device. Due to the fact that the leading edge of the pulses at the summing and subtracting inputs of the reversing counter 9 is formed by quantizing pulses and the processes of summing and forming the code at the output of the reversing counter 9 are synchronized, the malfunctions in the operation of the measured frequency and quantum pulses are eliminated. Thus, the introduction of new ele св amps and the connections between them makes it possible to significantly increase the reliability of the device and the measurement accuracy. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A digital period duration meter comprising a reference oscillator, the output of which is connected to the input of the counting pulse former, the pulse generator of the measured frequency, the output of which is connected to the input of the pulse counter of the measured frequency and the first inputs of the two keys, the second inputs of which are connected to the first and second outputs a pulse counter of the measured frequency, respectively, an adder and a pulse counter. Namely, in order to increase reliability and increase measurement accuracy, a memory register, a reversible counter and two D triggers are entered into it, 1 - inputs, which are connected to the outputs of the corresponding keys, C-inputs are combined and connected to the output of the imager counting pulses and to the input of synchronization memory register, and D-inputs are connected to a logic signal, inverse outputs of the first and second triggers are connected respectively to the summing and subtracting inputs of the reversible counter, the output of which is connected to the first the adder stroke, the second input of which is connected to the output of the memory register, the input of which is connected to the output of the adder, and the output of the transfer signal of which is connected to the input of the pulse counter, the reset input of which is connected to the bus: initial setting and to the reset inputs of the reversible counter, memory register and a pulse counter of the measured frequency. Sources of information taken into account in the examination 1.Ornatsky P. P. Automatic measurements and instruments. Kiev, Vishcha School, 1980, p. 373. 2.Авторское свидетельство СССР № 661382, кл. G04 Р- 10/О4, 1979.2. USSR author's certificate number 661382, cl. G04 P-10 / O4, 1979. 1сэ1se (u(u s п:зs n: s
SU813295005A 1981-06-01 1981-06-01 Period duration digital meter SU1004955A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813295005A SU1004955A1 (en) 1981-06-01 1981-06-01 Period duration digital meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813295005A SU1004955A1 (en) 1981-06-01 1981-06-01 Period duration digital meter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1004955A1 true SU1004955A1 (en) 1983-03-15

Family

ID=20960631

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813295005A SU1004955A1 (en) 1981-06-01 1981-06-01 Period duration digital meter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1004955A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3626307A (en) Counting system for measuring a difference between frequencies of two signals
SU1004955A1 (en) Period duration digital meter
SU438998A1 (en) Digital time interval meter
SU424081A1 (en) MEASURING MEDIUM FREQUENCY PULSES
SU1161892A1 (en) Digital meter of radio pulse basic frequency
SU1076868A1 (en) Time interval meter
SU553588A1 (en) Digital center for square video pulses
SU1007081A1 (en) Device for converting time intervals into code
SU457067A1 (en) Pulse duration meter
SU1513414A1 (en) Method of measuring time intervals between pulses
SU480996A1 (en) Digital phase meter with time pulse conversion
SU518863A1 (en) Pulse delay device
SU1688189A1 (en) Digital phasometer
SU708295A1 (en) Time interval meter
SU1051703A1 (en) Adaptive a/d converter
SU369542A1 (en) MEASURING SERIES OF TIME INTERVALS
SU917172A1 (en) Digital meter of time intervals
SU660275A1 (en) Arrangement for monitoring the state of communication channels
SU819790A1 (en) Interpolation time interval meter
SU1049820A1 (en) Digital frequency meter
SU771563A1 (en) Digital period meter
SU390466A1 (en) DIGITAL PHASOMETER
SU457936A1 (en) Device for determining the orthogonality of two vectors
SU788026A1 (en) Digital phase meter for measuring phase shift mean value
SU1010570A1 (en) Period duration digital meter