SU1026114A1

SU1026114A1 - Time interval meter

Info

Publication number: SU1026114A1
Application number: SU823386165A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Иванович Гутников
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4665
Priority date: 1982-01-18
Filing date: 1982-01-18
Publication date: 1983-06-30

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени временных интервалов в серии импульсов, а также совместного измерени временных интервалов и длительностей импульсов в серии.The invention relates to a measurement technique and can be used to measure time intervals in a series of pulses, as well as to jointly measure time intervals and pulse durations in a series.

Известен измеритель временных интервалов , содержащий генератор калиброванной частоты, соединеный с двум элементами И, соединенными также с выходами управл ющего триггера , а выходы элементов И соединены с входами Счетчиков, схегиы опроса и запоминающего блока, четыре многовходовых элемента И и второй триггер l .A time meter is known that contains a calibrated frequency generator connected to two AND elements connected also to the outputs of a control trigger, and outputs of elements AND connected to the inputs of Counters, a poll circuit and a storage unit, four And multi-input elements and a second trigger l.

Недостатком известного измерител вл ютс низка разрешгиоща способность и ограниченные функциональные возможности, так как минимальный йременной интервал, записываемый измерителем , .должен быть больше времени обращени к запоминающему устройству плюс отрезок времени на последующую установку соответствующего счетчика в нуль, а также зависи ,мость погрешности измерени временных интервалов между двум любыми импульсами в серии от числа временных интервалов между ними.A disadvantage of the known meter is its low resolution capability and limited functionality, since the minimum time interval recorded by the meter should be longer than the access time to the storage device plus the length of time for the subsequent installation of the corresponding counter to zero, as well as the dependence of the measurement error time the intervals between any two pulses in a series of the number of time intervals between them.

Наиболее близким по техническрй сущности к предлагаемому вл етс преобразователь временных интервалов в цифровой код, содержсцций генератор эталонной частоты, соединенный с первыми Входами двух элементов совпадени , вторые входы которых соединены с соответствующими выходами управл ющего триггера, а вцходы эле ментов совпадени подключены к счетным входам двух счетчиков импульсов, выходы разр дов koтopыx подключены соответственно к первым входам п . элементов совпадени , вторые входы которых соединены с шинами импульсов опроса счетчиков, элемент задержки , два (п+1)-й и (п+2)-й элементы совпадени , второй триггер, счетный вход которого вл етс входом преобразовател ,выходы второго триггера соединены с первыми входами (п+1)-го и {п+2)-го элементов совпадени , вторые входы которых соединены через элементы задержки с выходом генератора эталонной частоты, а выходы (п+1).-го и (п+2)-го элементов совпадени подключены соответственно к входам управл ющего т1)иггера, источник последовательностей импульсов , выход которого подключен к счетному входу второго триггера, две цепи установки нул , подключенные к установочному входу первого и второго соответственно счетчиков преобразовател 2 ,,.The closest in technical essence to the present invention is a time interval converter into a digital code, containing a reference frequency generator connected to the first Inputs of two coincidence elements, the second inputs of which are connected to the corresponding outputs of the control trigger, and the coincidence elements of the two matching elements are connected to the counting inputs of two pulse counters, the outputs of the bits of the connectors are connected respectively to the first inputs of p. coincidence elements, the second inputs of which are connected to the polling tires of counters, a delay element, two (n + 1) -th and (n + 2) -th coincidence elements, the second trigger, the counting input of which is the input of the converter, the outputs of the second trigger the first inputs of the (n + 1) -th and (n + 2) -th coincidence elements, the second inputs of which are connected through the delay elements to the output of the reference frequency generator, and the outputs of the (n + 1) and (n + 2) th elements of the match are connected respectively to the inputs of the control m1 igger, the source of the sequences, and The pulses, the output of which is connected to the counting input of the second trigger, two zero-setting circuits connected to the installation input of the first and second, respectively, counters of the converter 2 ,,.

Недостатком известного преобразовател вл ютс низка разрешаквда The disadvantage of the known converter is low resolution.

способность и ограниченные функцио--. Нсшьные возможности, так как минимальный временной интервал, записываемый измерителем, должен быть больше времени обращени к средству запоминани результатов измерени плюс отрезок времени на последующую установку соответствующего счетчика в нуль.ability and limited functionality. Actual possibilities, since the minimum time interval recorded by the meter must be greater than the time to access the means of storing the measurement results plus the length of time for the subsequent installation of the corresponding counter to zero.

изобретени - повышение разрешающей способности и расширение Функциональных возможностей. inventions — resolution enhancement and functionality enhancement.

Поставленна .цель достигаетс тем что в измеритель временных интервалов , содержащий первый блок преобразовани временных интервалов, выполненный на двух счетчиках, первую цеп установки нул , подключенную к установочному входу первого счетчика первого блока преобразовайи временных интервалов, вторую цепь установки нул , источник последовательностей импульсов соединенный с формироваогелем импульсов, введены второй блок преобразовани временных интервалов, распределитель импульсов на два канала , треть и четверта цепи установки , нул , блок формировани itepвого импульса из серии и два элемента ИЛИ, причем вход второго блока преобразовани временных интервалов подключен к первому каналу распределител импульсов,,вход первого блока преобразовани временных интер валов подключен к второму каналу распределител импульсов через первый элемент ИЛИ, .второй вход которого подключен к выходу блока, формировани первого импульса из серии, вход которого -объединен с входом распределител импульсов и подключен к выходу источника последовательностей импульсов, выход блока формировани первого импульса из серии подключен к установочному входу второго счетчика первого блока преобразовани временных интервалов через второй элемент ИЛИ, второй вход которого подключен к второй цепи установки нул , треть и четверта цепи установки нул подключены к |Установочным входам соответственно. первого и второго счетчиков второго блока преобразовани временных интервалов.The goal is achieved by the fact that in the time interval meter, containing the first time interval conversion unit, performed on two counters, the first zero setting circuit connected to the setup input of the first counter of the first time interval conversion unit, the second zero setting circuit, the source of pulse sequences connected to pulse shaping gel, a second time interval conversion unit, a pulse distributor for two channels, a third and a fourth installation chain are introduced and, zero, a unit of forming its first impulse from a series and two OR elements, the input of the second time conversion unit being connected to the first channel of the pulse distributor, the input of the first time interval converting unit is connected to the second channel of the pulse distributor through the first element OR, the second the input of which is connected to the output of the block, the formation of the first pulse from the series, the input of which is connected to the input of the pulse distributor and connected to the output of the source of pulse sequences, the output The first pulse shaping unit of the series is connected to the setup input of the second counter of the first time interval conversion unit via the second OR element, the second input of which is connected to the second zero setting circuit, the third and fourth zero setting chain is connected to | The installation inputs, respectively. the first and second counters of the second time conversion unit.

Блок преобразовани временных интервалов содержит генератор эталонной частоты, соединенный с первыми входами двух элементов И, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами первого .триггера, а выходы первого и второго элементов И подключены к счетннм входам соответственно первого и второго счетчиков на триггерах,выходы разр дов которых подключены соответственно к первым входам других пэлементов И, вторые входы которых соединены с шинами импульсов опроса счетчиков, счетный вход первого триг гера вл етс входом блока преобразовани ,объединенные 1К-входы первого триггера первого счетчика подключены к второму входу первого элемента И, объединенный 1к-входы перво го триггера второго счетчика Подключены к второму входу второго элемента И. На фиг. 1 приведена структурна .схема измерител временных интервалов; на фиг. 2 - временные диаграммы , по сн ющие его работу. Измеритель содержит два од нотипны блока 1 и 2 Преобразовани соседних временных интервалов в цифровой код каждый из которых состоит из триггерного счетчика 3, элементов И 4, подключенных к выходам счетчика 3, генератора 5 эталонной частоты, выход которого соединен с входами элементов И 6 и 7, другие входы -которых соединены соответственно с пр мым и инверсным Q выходами триг гера 8. Выход элемента И 6 соединен с : тактирующимвходом первого триггера счетчика 3, объединенные 1;к-входы первого триггера счетчика .3 соединены с пр мым Q выходом триггера 8, выход элемента 7 соединен с тактирующим входом .первого триггера счетчика 9, объединенные 1К-входы первого триггера счетчика 9 соединены с инверсным Q выходом триггера 8. Блок преобразовани содержит также элемен ты И 10 и входы 11 - 13, подключенные соответственно к счетному входу триггера 8 и другим входам элементов И 4 и 10, Вход 11 вл етс входом блока преобразовани . Входы бло ков 2 и 1 преобразовани непосредственно и через элемент ИЛИ 14 подключены к двум каналам распределител 15 импульсов,вход 16 которого подключен к выходу источника 17 последовательностей импульсов (генератора ) непосредственно или к выходу 18 подключенному к генератору 17 через формирователь 19 импульсов, вырабатывающий короткие импульсы по переднему и заднему фронтам импульсов с генератора 17. Второй вход элемента ИЛИ 14 подключен к первому входу элемента ИЛИ 20 и к выходу блока 21 формировани первого импульса из серии, вход 22 которого подключен к выходу генератора 17 последователь ности импульсов непосредственно или к выходу 18. Цепи 23 и 24 установки нул подключены соответственно к установочным R-входам счетчиков 9 и 3 Через элемент ИЛИ 20 непосредственно Аналогичные цепи 25 и 26 установки нул подключены к установочным R-вхо дам счетчика блока 2. Распределитель 15 импульсов содержит триггер 27, Т-вход которого и выходы подключены к входам элементов И 28 и 29, Блок 21 формировани первого импульса из серии содержит 1к-триггер 30,инверсный выход которого через элемент И 31 подключен к тактирующему С-входу триггера 30 второй вход элемента И 31 подключен к входу 22,на I-входе триггера - уровень логической единицы,на К-входе-логического нул . lK-входы первого триггера счетчиков подключены к выходам триггера 8. . Измеритель-работает следующим образом . В исходном состо нии на пр мых СХ выходах триггеров .8, 27 и 30 и триггеров счетчика 3 установлен логический нул1, на инверсных т логическа единица. Вследствие этого элемент И 7 открыт и счетчик 9 заполн етс кодом нулевого интервала между воображав-мым нулевым и первым импульсом исходной серии. Исходна сери временных интервалов (Uj на фиг. 2) с выхода генератора 17, импульсам которой присвоены номера 1,2,3,4,5 и т.д. по пор дку, поступает на вход 16 распределител 15 импульсов, т.е. на входы триггера 27 и элементов И 28 и 29, После разделени этими схемами на два потока образуютс две серии U28 на входе блока 2 преобразовани и Uj на входе элемента ИЛИ 14. В серии Ujg (импульсы 1,3,5,7,...на фИ1:2) содержатс временные интервалылмежду первым и всеми последующими нечетными импульсами исходной серии. В серии U29 (импульсы 2,4,6,8,...на фиг, 2) .содержатс временные интервалы между вторым и всеми последующими четными импульсами исходной серии. Сери Ji(, поступает и на вход 22 блока 21 формировани первого импульса из этой серии и с выхода его .в виде I одиночного первого импульса (U на фиг. 2) - на второй вход элемента 14 ИЛИ. После суммировани на входе 11 блока 1 преобразовани имеетс сери у/д (г. 2) , где присутствуют интервалы между первым и всеми последук цими четными импульсами исходной серии. Блок 21, построенный на триггере 30 и элементе И 31,, кроме подмешивани с помощью элемента ИЛИ 14 первого импульса к серии импульсов Ujj9 решает еще одну задачу. При измерении временного интервала между первым и вторым импульсами в серии U} счетчиком 3 С5лока 1 преобразовани первый и единственный импульс, формируемый блоком 21, сбрасывает в нуль.через элемент ИЛИ 20 счетчик 9 : С и не нужный код нулевого интервала) , готов счетчик 9 к последующей записи в него временого интервала между импульсами 2 4 серии } ,В дальнейшем блок 21 тключен, а оба преобразовател изме ют разреженные (Щ ,Т,,.. ,или Т ,. ij., на фиг.2) относительно исходных рёмейныё йнтёрвалн в сери х USjg у U, 5 и работают следующим образомThe time interval conversion block contains a reference frequency generator connected to the first inputs of two And elements, the second inputs of which are connected to the corresponding outputs of the first trigger, and the outputs of the first and second And elements are connected to the counting inputs of the first and second counters on the flip-flops, respectively. which are connected respectively to the first inputs of other elements And, the second inputs of which are connected to the buses of the polling counters, the counting input of the first trigger is the input of the block converting the combined 1K-inputs of the first flip-flop of the first counter connected to the second input of the first AND gate combination 1k-th input of the first flip-flop of the second counter are connected to the second input of the second element I. In FIG. 1 shows a structural circuit diagram of a time interval meter; in fig. 2 - time diagrams that show his work. The meter contains two units of the same type 1 and 2 Conversion of adjacent time intervals into a digital code each of which consists of a trigger counter 3, elements 4 and connected to the outputs of counter 3, generator 5 of the reference frequency, the output of which is connected to the inputs of elements 6 and 7 , other inputs are connected to the direct and inverse Q outputs of trigger 8, respectively. The output of element 6 is connected to: the clock input of the first trigger of counter 3, the combined 1; the inputs of the first trigger of the counter .3 are connected to the forward Q output of trigger 8, the output of the element 7 is connected to the clock input. The first trigger of the counter 9, the combined 1K inputs of the first trigger of the counter 9 are connected to the inverse Q output of the trigger 8. The conversion unit also contains the elements AND 10 and the inputs 11-13, connected respectively to the counting the trigger input 8 and the other inputs of the ANDs 4 and 10, Input 11 is the input of the conversion unit. The inputs of the blocks 2 and 1 conversion directly and through the element OR 14 are connected to two channels of the pulse distributor 15, the input 16 of which is connected to the output of the source 17 of the pulse sequences (generator) directly or to the output 18 connected to the generator 17 through the driver 19 of the pulses producing short pulses along the leading and trailing edges of the pulses from the generator 17. The second input of the element OR 14 is connected to the first input of the element OR 20 and to the output of the first pulse formation block 21 from the series, the input 22 of which o is connected to the generator output 17 of the pulse sequence directly or to the output 18. The zero setting circuits 23 and 24 are connected respectively to the installation R-inputs of counters 9 and 3 directly OR The 20 analogous circuits 25 and 26 are connected to the setting R-input I give the counter of block 2. Pulse distributor 15 contains a trigger 27, whose T-input and outputs are connected to the inputs of elements 28 and 29, Block 21 of forming the first pulse from the series contains a 1k-trigger 30, the inverse output of which through element 31 is connected to the clocking C-input of the trigger 30, the second input of the element And 31 is connected to the input 22, at the I-input of the trigger - the level of the logical unit, at the K-input-logic zero. The lK inputs of the first trigger trigger are connected to the trigger outputs 8.. The meter works as follows. In the initial state, on the direct CX outputs of the .8, 27 and 30 trigger and the trigger 3 of the triggers, the logical zero is set1, and the inverse t has a logical one. As a result, AND 7 is open and counter 9 is filled with a zero interval code between the imaginary zero and the first pulse of the original series. The original series of time intervals (Uj in Fig. 2) from the output of the generator 17, the pulses of which are assigned numbers 1,2,3,4,5, etc. in order, is fed to the input 16 of the distributor 15 pulses, i.e. to the inputs of the trigger 27 and elements 28 and 29. After these schemes are divided into two streams, two series U28 are formed at the input of the conversion unit 2 and Uj at the input of the OR 14 element. In the Ujg series (pulses 1,3,5,7, .. On FI 1: 2) the time intervals between the first and all subsequent odd pulses of the original series are contained. In the U29 series (pulses 2,4,6,8, ... in FIG. 2) the time intervals between the second and all subsequent even pulses of the initial series are contained. Seri Ji (, enters the input 22 of the first pulse formation unit 21 from this series and its output in the form of a single first pulse I (U in Fig. 2) to the second input of the OR element 14. After adding up to input 11 of unit 1 There is a series of y / d conversions (r 2), where there are intervals between the first and all subsequent even pulses of the original series. Block 21, built on trigger 30 and element 31, except for mixing with element OR 14, the first impulse to series impulses Ujj9 solves another problem. When measuring the time interval the first and only impulses generated by block 21 reset the first and second pulses in the series U} with the counter 3 S5 of the block 1, reset to zero through the element OR 20 counter 9: C and the unnecessary zero interval code), counter 9 is ready for subsequent writing to It has a time interval between pulses of 2 4 series}. Further, block 21 is switched on, and both converters measure sparse (U, T ,, .., or T,. ij., figure 2) relative to the initial rymeyny interval in the series USjg at U, 5 and work as follows

От Действующей на входе триггера 8 серии импульсов Uf он переключаетс от каждого импульса, в результате на выходах элементов И б и 7 Q попеременно по вл ютс счетные нмч пульсы, поступающие ма тактирующие входы счетчиков 3 и 9, Одновременно с этим попеременно по вл етс и разрешение по 1к-входам На работу j5 соответствующего счетчика в счетноМ режиме по тaктиps oщeмy входу. В то врем пока считает счетчик 9 в 3 хранитс числовой код временного интервала между импуль- : о сами 1 и 2 серии ц /который путем подачи импульса опроса на вход 12 выводитс Б запоминающий блок (на; фиг. 1 не показан). Затем счетчик 3 импульсом цепи 24 установки нул , 55 прошедшим на его R-вход, сбрасывает- : с в нуль. После очерелного импульса на входе 11 триггер 8 переклмчаетСЯ , считает счетчик 3, а числовой код, хран щийс в счетчике 9 после подачи импульса опроса на вход 13, выводитс в запоминающий блок, затем подаетс импульс установки в нуль с цепи 23 установки нул , который проходит через элемент ИЛИ 20 и обнул ет счетчик 9.За счет присущего тактированному 1К-триггеру этапа предварительной подготовки внутренних элементов устран етс одновременное срабатывание первых триггеров счетчиков 3 и. 9, чем при -разрезании 40 импульсом триггера 8 импульсов эталонного генератора, чем исключаетс накопление погрешностей при суммировании временных интервалов. Каждый отдельный интервал исходной серии 45 и между первым и последующим импульсами находитс при выводе данных из запоминающих блоков путем сложени кодов прилежащих временных интервалов. Например, интервал меж- ел ду первым и седьмьпч импульсом равен сумме интервалов между импульсами 1From the series of pulses Uf acting at the input of the trigger 8, it switches from each pulse, as a result, at the outputs of the elements B and 7 Q, counting nmch pulses appear alternately, the clock inputs of counters 3 and 9 appear. Simultaneously, resolution by 1k inputs To work j5 of the corresponding counter in the counting mode by the tactical input. While the counter is counting 9 in 3, the numeric code of the time interval between the pulse is stored: 1 and 2 series c themselves, which by sending a poll pulse to input 12 outputs the B storage unit (not shown in Fig. 1). Then the counter 3 impulses the zero-setting circuit 24, 55 which passed to its R input, resets-: c to zero. After a pulse at input 11, trigger 8 switches to, counts 3, and the numeric code stored in counter 9 after sending a polling pulse to input 13 is output to a memory unit, then a zero setting pulse 23 is sent, which passes through the element OR 20 and zeroed the counter 9. Because of the intrinsic preparation of the internal elements inherent in a clocked 1K-trigger, the simultaneous operation of the first triggers of the counters 3 is eliminated. 9, which is, when -cutting 40 by the pulse of the trigger 8 pulses of the reference generator, which prevents accumulation of errors in the summation of time intervals. Each separate interval of the original series 45 and between the first and the subsequent one is at the output of data from the storage blocks by adding the codes of the adjacent time intervals. For example, the interval between the first and seventh pulses is equal to the sum of the intervals between pulses 1

иЗ, З.и5,5и7 серии ,коды которых занесены в запоминающий блок блока 2 преобразовани временных ин-с тервалов.Z, Z. and 5, 5 and 7 of the series, the codes of which are entered into the storage unit of the block 2 of the time interval conversion.

Интервал между первым и шестым . импульсом равен сумме интервалов между импульсами 1 и 2, 2 и 4,.4 и 6, коды которых занесены в запомина ющий блок блока 1 преобразовани временных интервалов.The interval between the first and sixth. the pulse is equal to the sum of the intervals between the pulses 1 and 2, 2 and 4, .4 and 6, the codes of which are recorded in the storage unit of the time conversion unit 1.

Интервал между седьмым и шестым импульсами равен разности интервалов между первым, седьмым и Первым, шеетым импульсами. , . допустим. Что входы 22 и 16 блока 21 формировани первого импульса из серии и распределител 15 импульСОЙ соответственно, отключены от выхода источника 17 поеледовСтельности импульсов (генера.тора) и поДключе ни к выходу 18 формировахел 19 импульсов . генератора 17. Диаграмма Uf (фиг. 2) показывает импульсы, длительностью f , 2 / генератора 17 которые после преобразовани формирователем 19 образуют серию по передним и задним, фронтам импульсоб генератора 17, измер емую вышеописанным образом. После измерени получаюс известными не только временные интервалы между импульсами генератора 17, но и сами длительности ( , , 2 ,...,) импульсов в серии.The interval between the seventh and sixth pulses is equal to the difference of the intervals between the first, seventh, and first neck pulses. , let's say That the inputs 22 and 16 of the first pulse formation unit 21 of the series and the distributor 15 are pulSay, respectively, are disconnected from the output of the source 17 by means of the pulse intensity (generator) and connected to the output 18 of the generated 19 pulses. Oscillator 17. The Uf diagram (Fig. 2) shows pulses of duration f, 2 / oscillator 17 which, after being transformed by shaper 19, form a series along the front and rear edges of the pulse generator 17, measured in the manner described above. After the measurement, not only the time intervals between the pulses of the generator 17 are obtained, but also the durations (,, 2, ...,) of the pulses in the series.

Предлагаемый измеритель имеет повышенную разрешающую способность 1И расширенные функциональные можности, которые ое5еспечиваютс благодар разрежению серий, измер емых двум блоками преобразовани временных интервалов, каждый из преобразователей успевает переносить коды (в том числе и Первого интервала ) со счетчиков 6 запоминсиощие бло ки и производить установку счетчиков в нуль.The proposed meter has an enhanced resolution of 1and extended functionality that is provided by dilution of a series measured by two blocks of time interval conversion, each of the converters has time to transfer codes (including the First interval) from counters 6 memory blocks and install counters in zero.

Измеритель позвол ет определить временные инт рваЛы между импульсами и короткие длительности самих импульсов, обеспечива при этом независимость погрешности измерени временных интервалов между двум любыми импульсами поступающих на них серий от числа временных интервалов между ними. :The meter allows you to determine the time intervals between the pulses and the short durations of the pulses themselves, while ensuring the independence of the measurement error of the time intervals between any two pulses of incoming series on them from the number of time intervals between them. :

EHEH

вat

Фн.1Fn.1

Claims

1. TIME INTERVAL METER, comprising the first time interval conversion unit, made on two counters, the first zero-setting circuit connected; to the installation input of the first counter of the first time conversion unit! intervals, a second zero-setting circuit, a source of pulse sequences connected to a pulse shaper, from β and ί with the fact that, in order to increase the resolution and expand the functionality, a second block for converting time intervals is introduced into it, pulse distributor for two channels, the third and fourth installation circuits: zero, the first pulse forming unit from the series and two OR elements, the input of the second time interval conversion unit being connected to the first channel p pulse distributor, the input of the first block of the conversion of time intervals is connected to the second channel of the pulse distributor through the first OR element, the second input of which is connected to the output of the first pulse generating unit from the series, the input of which is combined with the input of the pulse distributor and connected to the output of the pulse source sequences ί ί , the output of the first pulse generating unit from the series is connected to the installation input of the second counter of the first time interval conversion unit through the second element OR gate, the second input of which is connected to the second installation circuit * * A, the third and fourth zero-installation circuits are connected to the installation 7 inputs of the first and second counters of the second time interval conversion unit, respectively.

2. The meter in π. 1, the fact that the time interval conversion unit comprises a reference frequency generator connected to the first inputs of two AND elements, the second inputs of which are connected to the corresponding outputs of the first trigger, and the outputs of the first and second elements AND connected to the counting inputs of the first and second counters, respectively, on the triggers, the outputs of the discharges of which are connected respectively to the first inputs of other η-elements and, the second inputs of which are connected to the pulse buses of the interrogation of counters, the counting input of the first three ger is an input conversion unit, combined to - input of the first flip-flop of the first counter connected to the second input of the first AND gate, the combined first inputs 1K: Trigger a second counter connected to the second input of the second element I.

'ΤϊΤθζοΓ'Πε * ⁰