SU1200232A1

SU1200232A1 - Method of measuring time intervals

Info

Publication number: SU1200232A1
Application number: SU833684610A
Authority: SU
Inventors: Vasilij G Demenkov; Vladimir S Nesterenko
Original assignee: Vasilij G Demenkov; Vladimir S Nesterenko
Priority date: 1983-12-30
Filing date: 1983-12-30
Publication date: 1985-12-23

Description

Изобретение относится к импульсной технике.The invention relates to a pulse technique.

Целью изобретения является повышение точности измерения временных интервалов. 5The aim of the invention is to improve the accuracy of measurement of time intervals. five

Сущность способа заключается в том, что в измерениях временных интерва• лов, основанных*на расширении измеряеМсйзН· Интервала и подсчете количества импульсов стабильной частоты за рас- 10The essence of the method lies in the fact that in measurements of time intervals based on * the extension of the measurement interval and counting the number of pulses of a stable frequency per 10

* ширенный интервал времени, расширение измеряемого временного интервала осуществляют путем периодического заряда дополнительного накопительного конденсатора за время разряда основно-15 го накопительного конденсатора и наоборот заряда основного накопительного конденсатора за время разряда дополнительного, причем заряд и разряд каждого накопительного конденса- 20 тора осуществляют одной величиной тока, коэффициент расширения измеряемого интервала определяют путем подсчета числа периодов заряда и разряда обоих накопительных конденсаторов и 25 сравнивают полученный код с кодом установленной величины, при равенстве кодов фиксируют окончание длительности расширенного временного интервала, в течение которого подсчитывают ко- зо личество импульсов стабильной частоты.* The extended time interval, the expansion of the measured time interval is carried out by periodically charging an additional storage capacitor during the discharge of the main storage capacitor 15 and vice versa the charge of the main storage capacitor during the additional discharge time, with the charge and discharge of each storage capacitor 20 , the expansion coefficient of the measured interval is determined by counting the number of periods of charge and discharge of both cumulative condensates ator 25 and the received code is compared with the set value code, when equality of code length fixed end extended time interval during which the LP lichestvo Ko counted pulses of stable frequency.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Измеряют временной интервал путем его расширения и заполнения расширенного временного интервала импульсами стабильной частоты, фиксируя их число. Временной интервал расширяют следующим образом. ₄₀ The time interval is measured by expanding it and filling the extended time interval with stable frequency pulses, fixing their number. The time interval is expanded as follows. ₄₀

От источника тока накопительный конденсатор заряжают в течение измеряемого временного интервала, а затем разряжают этот накопительный конденсатор тем же током. Во время., разряда накопительного конденсатора заряжают от другого источника тока дополнительный накопительный конденсатор, за время разряда которого вновь заряжают первый накопительный ⁵⁰конденсатор. Так как заряд и разряд осуществляют одним и тем же, по величине, током, то время разряда накопительного конденсатора равно времени его заряда. При заряде накопитель- 55 ного конденсатора временной интервал заполняют и регенерируют его при разряде накопительного конденсатора.From the current source, the storage capacitor is charged for the measured time interval, and then the storage capacitor is discharged with the same current. During the discharge of the storage capacitor, an additional storage capacitor is charged from another current source, during the discharge of which the first storage capacitor ⁵⁰ is again charged. Since the charge and discharge are carried out by the same, in magnitude, current, the discharge time of the storage capacitor is equal to the time of its charge. When the storage capacitor is charged, the time interval is filled and regenerated when the storage capacitor is discharged.

Используя два накопительных конденсатора и последовательно заряжая и разряжая их осуществляют непрерывную регенерацию временного интервала.Using two storage capacitors and sequentially charging and discharging them carry out continuous regeneration of the time interval.

Расширенный временной интервал получают путем суммирования регенерируемых временных интервалов, т.е. добавлением к исходному временному интервалу аналогичных временных интервалов, количество которых определяют коэффициентом расширения. Фиксируя количество циклов заряда и разряда обоих накопительных конденсаторов, получают код коэффициента расширения, который сравнивают с кодом установки т.е.кодом, определяющим коэффициент расширения временного интервала. При равенстве этих кодов, процесс расширения временного интервала прекращают. Полученную длительность расширенного временного интервала измеряют подсчетом количества импульсов стабильной частоты·The extended time interval is obtained by summing the regenerated time intervals, i.e. adding to the original time interval similar time intervals, the number of which is determined by the expansion coefficient. By fixing the number of charge and discharge cycles of both storage capacitors, an expansion coefficient code is obtained, which is compared with an installation code, i.e. a code defining the expansion ratio of the time interval. With the equality of these codes, the process of expanding the time interval is stopped. The obtained duration of the extended time interval is measured by counting the number of pulses of a stable frequency ·

На чертеже приведена функциональная схема устройства, позволяющая реализовать способ.The drawing shows a functional diagram of the device, allowing to implement the method.

Устройство, реализующее способ, содержит блок 1 выделения временного интервала, триггер 2, элемент ИЛИ 3, блок 4 формирования конца импульса, блок 5 режекции наложения, коммутатор бтока, источник 7 тока, основной накопительный конденсатор 8, пороговый блок 9, блок 10 формирования конца импульса, блок 11 режекции наложения импульсов коммутатора 12 тока, источник 13 тока, дополнительный накопительный конденсатор 14, пороговый блок 15, элемент ИЛИ 16, первый счетчик 17, блок 18 задания и сравнения кодов, элемент И 19, генератор 20 эталонной частоты, второй счетчик 21, входные шины "Старт" 22 и "Стоп" 23 импульсов.The device implementing the method comprises a block 1 for allocating a time interval, a trigger 2, an element OR 3, a block 4 for shaping the pulse end, a block 5 for rejection of the overlay, a switch, a current source 7, a main storage capacitor 8, a threshold block 9, a block 10 for shaping the end impulse, block 11 of rejection of imposing pulses of current switch 12, current source 13, additional storage capacitor 14, threshold unit 15, element OR 16, first counter 17, unit 18 of setting and comparing codes, element 19, generator 20 reference frequency, second count uk 21, input buses "Start" 22, and "Stop" 23 pulses.

Шина "Старт" 22 соединена с первым входом блока 1 и входом установки в единичное состояние триггера 2. Второй вход блока 1 подключен к шине "Стоп" 23, а выход через первый вход элемента ИЛИ 3 соединен с входом блока 4, первым входом блока. 5 режекции наложения импульсов и первым входом коммутатора 6 тока, потенциальный вход которого подключен к выходу первого источника 7 тока.Bus "Start" 22 is connected to the first input of the unit 1 and the installation input to the unit state of the trigger 2. The second input of the unit 1 is connected to the bus "Stop" 23, and the output through the first input of the element OR 3 is connected to the input of the unit 4, the first input of the unit. 5 rejection imposition of pulses and the first input of the switch 6 current, the potential input of which is connected to the output of the first source 7 current.

Первый выход коммутатора 6 токаThe first switch output 6 current

соединен с одним из выводов основногоconnected to one of the conclusions of the main

накопительного конденсатора 8, другойstorage capacitor 8, another

3 1200232 43 1200232 4

вывод которого подключен к выходу коммутатора 6 тока и входу первого порогового блока 9, выход которого соединен с вторым входом блока 5 режекции наложения импульсов, выход 5 которой подключен к входу блока 10 формирования конца импульса режекции наложения импульсов, а также к первому входу коммутатора 12 тока, потенциальный вход которого соединен с вы- 10 ходом источника 13 тока.the output of which is connected to the output of the current switch 6 and the input of the first threshold unit 9, the output of which is connected to the second input of the imposition pulse rejection 5, the output 5 of which is connected to the input of the generation impulse impregnation 10, and also to the first input of the current switch 12 , the potential input of which is connected to the output of the output of the current source 13.

Выход коммутатора 12 тока подключен к одному из выводов дополнительного накопительного конденсатора 14, второй вывод которого соединен с 15The output of the current switch 12 is connected to one of the terminals of the additional storage capacitor 14, the second terminal of which is connected to 15

вторым выходом коммутатора 12 тока и с входом порогового блока 15, выход которого подключен к второму входу блока 11 режекции наложения импульсов, выход которого соединен с вто- 20 рым входом элемента ИЛИ 3. Первый и второй входы элемента ИЛИ 16 соединены соответственно с выходом блоков 4 и 10 формирования конца импульса, а выход элемента ИЛИ 16 подключен 25 к счетному входу счетчика 17, разрядные выходы которого соединены с входами блока 18, выход которого подключен к входу установки в "О" триггера 2, прямой выход которого соеди- 30 ней с вторыми входами управления коммутаторов 6 и 12 тока и первым входом элемента И 19, второй вход которого подключен к выходу генератора 20, а выход соединен с входом счетчика 21. ³⁵ the second output of the current switch 12 and the input of the threshold unit 15, the output of which is connected to the second input of the imposition pulse rejection unit 11, the output of which is connected to the second input of the OR element 3. The first and second inputs of the OR element 16 are connected respectively to the output of the 4 blocks and 10 forming the end of the pulse, and the output of the element OR 16 is connected 25 to the counting input of the counter 17, the bit outputs of which are connected to the inputs of the block 18, the output of which is connected to the input of the installation in the “O” trigger 2, the direct output of which is connected entrances to board switches 6 and 12 current and the first input element And 19, the second input of which is connected to the output of the generator 20, and the output is connected to the input of the counter 21. ³⁵

Измерение временных интервалов осуществляется следующим образом.The measurement of time intervals is as follows.

Сигнал "Старт” по шине 22 устанавливает триггер 2 в состояние, когда на его выходе формируется уровень ⁴⁰логической единицы, который деблокирует коммутаторы 6 и 12 тока и открывает элемент И 19.The "Start" signal on bus 22 sets trigger 2 to a state where a logic unit level ⁴⁰ is formed at its output, which unlocks current switches 6 and 12 and opens AND 19.

Блок 1 выделения временного интервала формирует импульс, длительность которого равна временному интервалу, заключенному между сигналами по шинам "старт" 22 и "стоп" 23, и через элемент ИЛИ 3 подает его на входы блока 4 формирования конца импульса и блока 5 режекции наложения импульсов, а также на вход коммутатора 6 тока и открывает последний.The time interval allocation unit 1 generates a pulse, the duration of which is equal to the time interval concluded between the start and 22 stop signals 23, and through the OR 3 element feeds it to the inputs of the pulse end shaping unit 4 and the imposition pulse rejection block 5, and also to the input of the switch 6 current and opens the latter.

Основной накопительный конденсатор 8 заряжается в течение длитель- 55 ности входного импульса через коммутатор 6 тока от источника 7 тока.The main storage capacitor 8 is charged for the duration of the input pulse through the current switch 6 from the current source 7.

По окончании входного импульса коммутатор 6 тока переключается на разряд накопительного конденсатора 8, который разряжается тем же током от источника 7 тока до исходного состояния. На выходе порогового блока 9 формируется импульс, длительность которого . состоит из времени заряда основного накопительного конденсатора 8 и времени его разряда, который поступает на второй вход блока 5 режекции наложения импульсов.At the end of the input pulse, the current switch 6 switches to the discharge of the storage capacitor 8, which is discharged by the same current from the current source 7 to the initial state. At the output of the threshold unit 9, a pulse is formed, the duration of which. consists of the charge time of the main storage capacitor 8 and the time of its discharge, which is fed to the second input of the block 5 notch imposition of pulses.

Блок 5 режекции наложения импульсов представляет собой устройство, формирующее выходной сигнал, если на выходе элемента ИЛИ 3 сигнал закончился, а сигнал с выхода порогового блока 9 продолжает воздействовать на вход блока режекции наложения импульсов. Структурную схему блока 5 можно представить, например, в виде двух параллельно соединенных переключающих элементов, подключенных к источнику напряжения через сопро-: тивление, точка соединения переключающих элементов и сопротивления в' котором является выходом блока 5.Impulse imposition block 5 is a device that generates an output signal if the output of the OR element 3 signal has ended, and the signal from the output of the threshold unit 9 continues to act on the impulse impregnation block input. The block diagram of block 5 can be represented, for example, in the form of two parallel-connected switching elements connected to a voltage source through resistance, the connection point of the switching elements and the resistance in which is the output of block 5.

В исходном состоянии переключающий элемент, управляемый выходным напряжением порогового блока 9 замкнут, а другой, установленный элементом ИЛИ 3, разомкнут.In the initial state, the switching element, controlled by the output voltage of the threshold unit 9, is closed, and the other, set by the element OR 3, is open.

На выходе блока 5 формируется импульс, длительность которого равна времени разряда основного накопительного конденсатора 8, и который поступает на входы блока 10 формирования конца импульса й блока 11 режекции наложения, а также йа· вход коммутатора 12 тока и открывает последний.At the output of block 5, a pulse is formed, the duration of which is equal to the discharge time of the main storage capacitor 8, and which is fed to the inputs of the block 10 forming the pulse’s end of the overlay notch block 11, as well as the input of the current switch 12 and opens the latter.

Дополнительный накопительный конденсатор 14 заряжается в течение действия входного импульса через коммутатор 12 от источника 13 тока.Additional storage capacitor 14 is charged during the action of the input pulse through the switch 12 from the current source 13.

По окончании входного импульса коммутатор 12 переключается на разряд дополнительного накопительного конденсатора 14, который разряжается тем же током от источника 13 тока.At the end of the input pulse, the switch 12 switches to the discharge of the additional storage capacitor 14, which is discharged by the same current from the current source 13.

На выходе порогового блока 15 формируется импульс, длительность которого равна времени заряда и разряда дополнительного накопительного конденсатора 14. Этот импульс поступает на блок 11 режекции наложения им — пульсов, на выходе которого формируется импульс, длительность которого равна времени разряда дополнительного накопительного конденсатора 14.At the output of the threshold unit 15, a pulse is formed, the duration of which is equal to the time of charging and discharging the additional storage capacitor 14. This pulse arrives at the block 11 of the imposition of pulses imposition, the output of which produces a pulse whose duration is equal to the discharge time of the additional storage capacitor 14.

5five

12002321200232

66

Импульс с выхода блока 11 через элемент ИЛИ 3 инициирует заряд основного накопительного конденсатора 8, блоки 4 и 10 формирования конца им- ₅пульса формируют импульс по окончанию длительности импульса, поступающего на входы коммутаторов 6 и 12 тока. Эти импульсы через элемент ИЛИ 16 поступают на счетчик 17 и ре- ю гистрируются в нем. Когда код количества импульсов, поступивших на счетчик 17, сравняется с кодом, установленным в блоке 18 задания и сравнения кодов, выходной импульс послед- 15The pulse output unit 11 through the OR gate 3 initiates the main charge storage capacitor 8, the blocks 4 and 10 forming the end of the im- pulse ₅ is formed at the end of pulse duration of the pulse supplied to the inputs of the switches 6 and 12 current. These pulses through the element OR 16 arrive at the counter 17 and register in it. When the code of the number of pulses arriving at counter 17 is equal to the code set in block 18 for setting and comparing codes, the output pulse is 15

него возвращает триггер 2 в исходное состояние, блокируя элемент И 19 и коммутаторы 6 и 12 тока.it returns the trigger 2 to its original state, blocking the element And 19 and the switches 6 and 12 current.

Таким образом, осуществляется суммирование регенерируемых временных интервалов. Количество импульсов с выхода генератора 20, прошедшее через элемент И 19 и зарегистрированное счетчиком 21, пропорционально измеряемому временному интервалу в соответствии с заданным коэффициентом расширения, устанавливаемым в блоке 18 задания и сравнения кодов.Thus, the summation of the regenerated time intervals. The number of pulses from the output of the generator 20, passed through the element And 19 and registered by the counter 21, is proportional to the measured time interval in accordance with a given expansion coefficient set in block 18 of the task and comparison of codes.

Claims

METHOD OF MEASURING TIME INTERVALS based on extending the measured time interval by charging the storage capacitor during the measured interval of one current value and counting the number of stable frequency pulses during the discharge time of the storage capacitor of a different current value, characterized in that

to improve measurement accuracy

slots, expansion of the measured time interval is carried out by periodically charging additional storage capacitor during the discharge the primary storage capacitor, and vice versa - the charge core Accumulate · ¹ · Tel'nykh capacitor during an additional discharge, the charge and discharge of each storage capacitor is performed one current value and the coefficient of expansion the measured interval is determined by counting the number of periods of charge and discharge of both cumulative _with

capacitors and comparing the resulting code with a code of a set value, if the codes are equal, the end of the duration of the extended time interval is fixed, during which the number of pulses is calculated; the frequency is stable.

511 1200232

>

one

1200232

2