SU1157520A1 - Рециркул ционный измеритель временных интервалов - Google Patents

Abstract

РЕЦИРКУЛЯЦИОННЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ, содержащий два триггера, первый вход первого, из которых подключен к шине старт-импульсов , а пр мой и инверсный выходы - к первым входам соответственно первого и второго элементов И, два элемента задержки и первый элемент ИЛИ, отличающийс  тем, что, с целью расширени  диапазона измерений в него введены два счетчика и второй и третий элементы ИЛИ-, причем выход первого элемента ИЛИ через первый элемент задержки подключен к второму входу первого элемента Инк первым входам второго элемента ИЛИ и второ- го триггера, выход последнего соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу перрого элемента ИЛИ и второму входу второго элемента И, выход которого через второй элемент задержки подключен к второму входу первого элемента ИЛИ,и непосредственно к входу первого счетчика, выход которого соединен с первьш входом третьего элемента Ш1И, выход которого соединен с входом второго счетчика , а второй вход - с выходом первого элемента И, третий вход второго элемента ИЛИ подключен к шине стартимпульсов , шина стоп-импульсов соединена с вторыми входами первого и второго триггеров. СП - ел 1чЭ

Description

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике, в частности к устройствам дл  дискретного измерени  временных интервалов. Известен Измеритель временных интервалов , позвол ющий получать цифровой код, пропорциональный длительности входного интервала, содержащий формирователи старт- и стоп-импульсов , четыре линии задержки, семь элементов И, три триггера и элемент ИЛИ D1 К недостаткам этого устройства относитс  малый диапазон входных измер емых интервалов времени, что существенно Ьграничивает область его применени . Дл  увеличени  диапазона измер емых интервалов в этом устройстве необходимо использовать линию задержки с большим временем задержки ( больше длительности максимально воз можного измер емого интервала), что приводит к ухудшению р да метрологических характеристик измерител , таких как точность и врем  измерени . Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  устройство дл  дискретного измерени  временных интервгшов, содержащее фор мирователи старт- и стоп-импульсов, выходы которых через соответствугацие линии задержки подключены к входу формировател  и к входам двух элементов И соответственно, триггеры управлени  и срыва рециркул ции, выход последнего из которых соединен с входом одного из элементов И, выхо которого подключен к входу элемента ИЛИ, выход которого  вл етс  выхо дом устройства и соединен с входом формировател  cтoп-и шyльcoв 2. Однако известное устройство имеет ограниченную область применени  всле ствие узкого диапазона измер емых временных интервалов, обусловленного технической трудностью создани  элементов задержки большой электрическо длины. Цель изобретени  - расширение диа пазона измерений. Поставленна  цель достигаетс  тем,- что в устройство, содержащее дв триггера, первый вход первого из которых подключен к шине старт-импульсов ,.а пр мой и инверсный выходы к первым уходам соответственно перво и второго элементов И, два элемента задержки, и первый элемент ИЛИ, введены два счетчика и второй .и третий элементы ИЛИ, причем выход первого элемента ИЛИ через первьй элемент задержки подключен к второму входу первого элемента И и к первым входам второго элемента ИЛИ и второго триггера , выход последнего соединен с вторьм входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ и второму входу второго элемента И, выход которого через второй элементзадержки подключен к второму входу первого элемента ИЛИ и непосредственно к входу первого счетчика, выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом второго счетчика, а второй вход - с выходом первого элемента И, третий вход второго элемента ИЛИ подключен к шине старт-импульсов , шина стоп-импульсов соединена с вторыми входами первого и второго триггеров. Сущность изобретени  заключаетс  в измерении временного интервала, ограниченного импульсными сигналами Старт и Стоп, путем использовани  эффекта ударного формировани  электрической шкалы измерени  как основной с ценой делени  Т, так и вспомогательной шкалы с ценой делени  лТ. Импульсный сигнал Старт, соответствукщий началу измер емого интервала, подвергают процессу циркул ции по замкнутому контуру с периодом обращени  Т и считают количество целых периодов циркул ции импульса Старт до окончани  измер емого интервала, т.е. до прихода импульса Стоп. Это  вл етс  как бы первым этапом измерени , т.е. сравниваетс  измер емый интервал с измерительной шкалойj, у которой цена одного делени  Т, . Вторым этапом измерени   вл етс  измерение длительности между предпоследним импульсом обращени  D замкнутом контуре и импульсом Стоп. На этом этапе формируетс  измерительна  шкала с ценой одного делени  4 , где . Предлагаема  организаци  измери-, тельного процесса позвол ет расширить диапазон измер емых временных интервалов , так как в предлагаемом устройстве нет элементов, ограничивающих диапазон входных ннтервапов, а в и: вестном устройстве этот диапазон Т5Т раничен реальной длиной кабельного элемента задержки. Использование дл формировани  шага квантовани  элемента задержки с малым временем задержки позвол ет существенно повысить точность измерени  по сравнени с известным устройством, в котором шаг квантовани  формируетс  с помощью элементов задержки с большим временем задержки. При этом дл  формировани  основной и вспомогательной шкал использу етс , только один рециркул тор. На фиг.1 представлена блок-схема устройстваJ на фиг.2 - временные ди аграммы, по сн ющие работу устройст ва. Рециркул ционный измеритель времанных интервалов содержит триггеры 1 и 2, элементы ИЛИ 3-5, элементы И 6 и 7, элементы 8 и 9 задержки , счет-чики 10 и 11. Шина старт подключена к первому входу триггера 2 и одному из входов элемента 4, другие входы которого соединены с выходом триггера 1 и выходом элемента 8 и входом триггера -1, другой вход которого подключе к шине стоп и одному входу триггера пр мой и инверсный выходы которого соединены с входами соответственно элементов И 6 и 7, другой вход элемента И 7 соединен с выходом элемен та ИЛИ 4 и входом элемента ИЛИ 5, выход которого соединен с входом элемента 8 выход элемента И 7 соеди нен непосредственно с входом счетчика 10 и через элемент. 9 с входом элемента ИЛИ 5, выходы элементов И и счетчика10 через элемент 3 подкл чены к входу счетчика 11. Устройство работает следук цим об разом. Импульс Старт, соотве.тствующий началу измер емого интервала (фиг.2,с«), поступает на вход элемен та ИЛИ 4 и первый вход триггера 2. Доследний устанавливаетс  в такое состо ние, при котором блокируетс  элемент И 7 (сигнал с инверсного вы хода триггера 2 (фиг.2,с) и открываетс  элемент И 6 (сигнал с пр мог выхода триггера 2 (фиг.2,В). С выхо элемента ИЛИ 4 импульс Старт чере элемент ИЛИ 5 и элемент 8 задержки поступает на. второй вход элемента ИЛИ 4. Далее процесс циркул ции этого импульса по замкнутому контуру (элементы 4, 5, 8) происходит анало-j гично (фиг. . Период циркул ции импульсов в контуре с периодом Tjj равен сумме задержек , создаваемых элементами 4, 5 и 8. В каждом цикле обращени  импульс Старт через открытый элемент И 6 и элемент ИЛИ 3 поступает на вход счетчика 11. Импульсом Стоп, свидетельствующим об окончании измер емого интервала t (фиг.2,а), устанавливаетс  в исходное состо ние триггер 2 (фиг.2Ь, 2-), выходными напр жени ми которого блокируетс  элемент И 6 и открываетс  элемент И 7. Таким образом, в момент по влени  на входе измерител  импульса Стоп в счетчике 11 будет код N,..t Импульс Стоп устанавливает триггер 1 в единичное состо ние. В исходное состо ние триггер 1 устанавливаетс  (Ы +1)-м импульсом Старт, не совпадающим во времени с измер емым интервалом. На выходе триггера 1 формируетс  импульсный сигнал (фиг.2,А), длительность которого равна TQ - Г , где Т, - часть отношени  f /То . Учет этой части происходит следукщим образом. С выхо .да триггера 1 1гмпульсный сигнал длительностью t; через элемент ИЛИ 4 поступает на первый вход элемен- та ИЛИ 5 непосредственно (фиг.2,), а на второй вход элемента ИЛИ 5 через открытьй элемент И 7 и элемент 9задержки (фиг.2,а). Элемент 9 задержки обеспечивает задержку сигналов во времени на величину дТ . На выходе элемента ИЛИ 5 формируетс  импульсный сигнал (фиг.2,-), длительность которого -« лТ ) . Этот импульс через элемент 8 задержки поступает на вход элемента ИЛИ 4. Далее процесс цирку л ции в контуре из элементов А, 7, 9 3 и 8 происходит до тех пор, пока импульс обращени  не расширитс  до величины TQ . Количество циклов обращени  NJ подсчитьшаетс  счетчиком 10(h/ -1-, .1 лТ / Конечный результат иэмеренш: R| заисызаетс  в виде

;y.W.N..

В цел х сохранени  однородности шкаль отсчета величину шага квантовани  &Т выбирают из услови  выполнени  равенства

1Т

где Cj - емкость счетчика 10.

Така  организаци  измерительного процесса позвол ет существенно расширить диапазон измерени . Теоретически диапазон измерени  в предлага емом устройстве может быть сколь угодно велик. Но на практике он ограничиваетс  нижней границей

«f, ,

л(Г,, разрешающа  способность используемой элементной базы и верхней границей Л/ ( -i лТ , где S нестабильность , периода .

ф1/г.2

Claims (1)

1. РЕЦИРКУЛЯЦИОННЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ, содержащий два триггера, первый вход первого, из которых подключен к шине старт-импульсов, а прямой и инверсный выходы - к первым входам соответственно первого и второго элементов И, два элемента задержки и первый элемент ИЛИ, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерений в него введены два счетчика и второй и третий элементы ИЛИ, причем выход первого элемента ИЛИ через первый элемент задержки подключен к второму входу первого элемента И и к первым входам второго элемента ИЛИ и второго триггера, выход последнего соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ и второму входу второго элемента И, выход которого через второй элемент задержки подключен к второму входу первого элемента ИЛИ.и непосредственно к входу первого счетчика, выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом второго счетчика, а второй вход - с выходом первого элемента И, третий вход второго элемента ИЛИ подключен к шине стартимпульсов, шина стоп-импуль^ов соединена с вторыми входами первого и второго триггеров.

   Фиг 1