SU1187142A1 - Цифровой усредн ющий измеритель временных интервалов - Google Patents

Abstract

ЦИФРОВОЙ УСРЕДНЯЩИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ, содержащий триггер, S и R-входы которого подключены к шинам Старт и Стоп соответственно устройства, а выход подключен к первому входу первого ключа, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов эталонной частоты, выход первого ключа подключен к счетному входу счетчика импульсов, второй ключ, отличающийс  тем., что, с целью повьшени  точности измерени  в услови х воздействи  помех и расширени  функциональных возможностей, в него введены элемент задержки, блок сравнени  кодов, третий ключ. два реверсивных счетчика и переключатель , причем шина Старт подключена к R-входу счетчика импульсов, информационные выходы которого соединены с первой группой входов блока сравнени  кодов, шина Стоп через элемент задержки подключена к первым входам второго и третьего ключей, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами блока сравнени  кодов, третий выход которого подключен к первому входу переключател , второй вход которого соединен с выходом 3 третьего ключа и входом пр мого счета первого реверсивного счетчика, (Л вход обратного счета которого соединен с выходом второго ключа и третьим входом переключател , четвертый и п тьй входы которого дрдключены соответственно к выходам пр мого и обратного переноса первого реверсивного счетчика, а первый и второй выходы переключател  соединены соответственно с входами пр мого и обратного счета второго реверсивного счетчика , информахдаонные выходы которого подключены к второй группе входов блока сравнени  кодов.

Description

111

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике и может быть использовано при построении различных измерительных устройств повышенной точности и помехозащищенности в которых измер ема  величина преобразуетс  в пропорциональный интервал времени.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  в услови х воз действи  помех и расширение функциональных возможностей измерител  за счет обеспечени  точных измерений в случае нерегул рного прихода импульса Стоп, а также обеспечени  непрерывности измерений.

На фиг. 1 представлена функциональна  схема цифрового усредн ющего измерител  временных интервалов, на фиг. 2 - временные диаграммы работы измерител  при условии .

Цифровой усредн ющий измеритель содержит триггер 1, ключ 2, счетчик 3 импульсов емкостью N, генератор 4 импульсов эталонной частоты, элемент 5 задержки, блок 6 сравнени  кодов, ключи 7 и 8, буферный реверсивный счетчик 9 емкостью К, электронный переключатель 10 и второй реверсивный счетчик 11 емкостью N.

Первьй вход цифрового усредн юще .го измерител  подключен к S-входу триггера 1 и R-входу счетчика 3 импульсов , второй вход измерител  соединен с R-входоМ триггера 1 и входом элемента 5 задержки импульсов, выход триггера 1 подключен к первому входу ключа 2, второй вход которого соединен с выходом генератора 4 эталонной частоты и выход подключен к Т-входу счетчика 3 импульсов, группа выходов которого подключена к первой группе входов блока 6 сравнени  кодов , выход элемента 5 задержки импульсов соединен с первыми входами второго 7 и третьего 8 ключей, вторые входы которых подключены к первому Меньше и второму Больше выходам блока 6 сравнени  кодов соответственно , выход третьего ключа 8 подключен к первому входу электронного переключател  10 и к входу пр мого счета первого реверсивного счетчика 9, выходы пр мого и обратного счета коvoporo подключены к второму и третье му входам переключател  10 соответственно , выход второго ключа 7 соединен с четвертым входом переключател  10

422

и входом обратного -счета счетчика 9, п тый.вход переключател  10 соединен с третьим выходом Старшие разр ды равно блока 6 сравнени  кодов, первый и второй выходы переключател  10 соединены с входами пр мого и обратного счета второго реверсивного счетчика 11, группы выходов которого подключены к второй группе входов блока 6 сравнени  кодов.

Элемент 5 задержки импульсов Стоп может быть выполнен .по любой схеме одновибратора с формирователем на выходе либо без формировател , если будут применены реверсивные счетчики с динамическими входами. Элемент задержки можно выполнить также в виде расширител  импульсов.

В качестве электронного переключател  может быть использован элемент И-ИЛИ и одновибратор.

Блок сравнени  кодов может быть выполнен по любой схеме, обеспечивающей выдачу сигналов: Старшие разр ды - равно, А больше В и А меньше В, например, дл  сравнени  четырех декадных счетчиков.

Измеритель работает следующим образом .

С шины Старт устройства короткий импульс Старт (фиг.2а) поступает на S-вход триггера 1, перевод  его в одиночное состо ние, и на R-вход счетчика 3, устанавлива  его в нулевое состо ние. Первый ключ 2 открываетс  по первому входу единичным сигналом с пр мого выхода триггера 1. При этом импульсы эталонной частоты fg, поступающие на второй ВХОД первого ключа 2 с генератора 4 пройдут на выход ключа 2 (фиг.2г) и поступ т на Т-вход счетчика 3 импульсов емкостью N.

С шины Стоп устройства (фиг.26) короткий импульс Стоп поступает на вход элемента 5 задержки и на R-вход триггера 1, перевод  его в нулевое состо ние. При этом первый ключ 2 закрьшаетс  по первому входу нулевым потенциалом с пр мого выхода триггера 1 и поступление импульсов эталонной частоты на Т-вход счетчика 3 прекращаетс , поэтому в счетчике 3 остаетс  число Л, пропорциональное временному интервалу между импульсами Старт и Стоп.

Коды чисел А и В, записанных, соответственно в счетчиках 3 и 11 по3 р зр дно, с группы информационных выходов счетчиков поступают соответственно на первую и вторую группы информационных входов блока 6 сравнени . В случае большой разницы кодов, например при включении устройства , нулевой потенциал с выхода Старшие разр ды - равно блока 6 поступает на первый вход электронного переключател  10 и обеспечивает прохождение сигналов на первый и второй выходы переключател  ТО соответственно с выходов третьего (фиг.2е) и второго ключей 8 и 7 через второй и третий входы переключател  10, При небольшой разнице кодов чисел А и В счетчиков 3 и 11, задаваемой оставшейс  группой младших разр дов, на выходе Старшие разр ды - равно блока 6 сравнени  кодов по витс  единичный потенциал, который переведет переключатель 10 в противоположное положение и обеспечит прохождение на его вь1ходы сигналов соответственно с выходов пр мого и обратного переноса буферного реверсивного счетчика 9, поступающих .на четвертый и п тый вхо ды переключател  10. Импульс Стоп, пройд  через элемент 5; поступает на первые входы второго и третьего ключей 7 и 8, на вторые входы которых поступают управ л ющие потенциалы с выходов Меньше и Больше соответственно блока 6 сравнени  кодов. Если число А меньше В, то с выхода Меньше блока 6 сравнени  кодов на второй вход второго ключа 7 поступает разрешающий единичный потенциал , и задержанньш импульс Стоп с выхода элемента 5 задержки (фиг.2в поступает через первый вход второго ключа 7 на вход обратного счета буферного реверсивного счетчика 9, уменьша  его состо ние на 1, и на п тый вход переключател  10. При большой разнице чисел А и В задержанный импульс Стоп, пройд  через переключатель 10 на вход обратно го счета реверсивного счетчика 11, уменьшит его состо ние на единицу. Если число А больше В, то разрешающий единичный потенциал по витс  на выходе Больше блока 6 сравнени  кодов, откроет третий ключ ,8 по вто рому входу, задержанный импульс Стоп пройдет на вход пр мого счет 424 буферного реверсивного счетчика 9 и через переключатель 10 - на вход пр мого счета реверсивного счетчика 11 (в случае большой разницы А и В) и увеличит состо ние обоих счетчиков 9 и 11 на единицу. Таким образом, после выключени  при большой разнице чисел А и В в зависимости от их соотношени  задержанные импульсы Стоп поступают непосредственно на вход пр мого или обратного счета реверсивного счетчика 11, измен   его состо ние. Когда числа А и В станут равны с точностью до группы старших разр дов, то- на третьем выходе Старшие разр ды - равно блока 6 сравнени  кодов по витс  единичный потенциал , который поступит на п тьй вход переключател  10 и обеспечит подачу задержанных импульсов Стоп на входы пр мого и обратного счета реверсивного счетчика 11 через буферньй реверсивный счетчик 9 емкостью К. После того, как числа А и В станут равны, на обоих выходах: Меньше и Больше блока 6 сравнени  кодов по витс  нулевой потенциал , закрывающий по вторым входам второй и третий ключи 7 и 8, запреща  прохождение на их выходы задержанного импульса Стоп, тем самым запреща  изменение состо ни  реверсивных счетчиков 9 и 11. В случае непоступлени  импульса Стоп на шину Стоп измерител  на выходе элемента 5 задержки, независимо от состо ни  сч етчика 3, не по витс  задержанный импульс Стоп, и состо ние реверсивных счетчиков 9. и 11 не изменитс , т.е. в данном измерителе происходит непрерывное измерение временного интервала с коррекцией среднего включени  в реверсивном счетчике 11 после каждого периода Т импульсов Старт на величину О или 1/К.,. Повьш1ение точности измерени  в услови х помех достигаетс  благодар  тому, что независимо от величины помехи в каждом периоде Т частоты следовани  импульсов Старт, помеха вносит искажение в реверсивньй счетчик 11, равное t -, или действие помехи любой величины и даже одного знака в течение времени

t Т не вносит искажений в реверсиный счетчик 11.

Предлагаемое устройство позвол ет повысить точность измерени  в случае нерегул рного следовани  импульсов Стоп, при этом абсолютна  погрешность измерени  равна О в случае, если импульс Стоп не приходит в течение -времени меньше, чем , существенно повысить точность измерени  при воздействии помех, так как абсолютна  погрешность измерени  равна О при действии помехи любой величины в течение времени меньше, чем Г-К, повысить точность измерени  при наличии промахов в измер емых интервалах вследствие того, что устройство реагирует на любой промах за один период Т изменением состо ни  измерительного счетчика на величину, равную 1/К, и производить непрерывные измерени  интегрального значени  временного интервала, кроме того, уменьшить динамическую погрешность измерени , например при измерении дальности перемещающихс  объектов,

за счет перехода к непрерывному измерению .

Фиг. 2

Claims (1)

1. ЦИФРОВОЙ УСРЕДНЯЮЩИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ, содержащий триггер, S и R-входы которого подключены к шинам Старт” и Стоп соответственно устройства, а выход подключен к первому входу первого ключа, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов эталонной частоты, выход первого ключа подключен к счетному входу счетчика импульсов, второй ключ, отличающийся тем., что, с целью повышения точности измерения в условиях воздействия помех и расширения функциональных возможностей, в него введены элемент задержки, блок сравнения кодов, третий ключ, два реверсивных счетчика и переключатель, причем шина Старт подключена к R-входу счетчика импульсов, информационные выходы которого соединены с первой группой входов блока сравнения кодов, шина Стоп через элемент задержки подключена к первым входам второго и третьего ключей, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами блока сравнения кодов, третий выход которого подключен к первому входу переключателя, второй вход которого соединен с выходом третьего ключа и входом прямого сче- !S та первого реверсивного счетчика, вход обратного счета которого соединен с выходом второго ключа и третьим входом переключателя, четвертый и пятый входы которого подключены соответственно к выходам прямого и обратного переноса первого реверсивного счетчйка, а первый и второй выходы переключателя соединены соответственно с входами прямого и обратного счета второго реверсивного счетчика, информационные выходы которого подключены к второй группе входов блока сравнения кодов.

   SU „„ 1187142