SU1208531A1 - РециркYл ционный измеритель длительности импYльсов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и быть ис- тюльзон ано при измерении длительности временных интервалов. Цель изобретени  - повышение точности измерений. Устройство содержит управл емьй элемент 1 задержки, элементы 2, 3, 4 и 5 задержки, ло- гичестсий элемент (ЛЭ) ИЛИ 6, ЛЭИ7, 8 и 9,Я5-триггер 10, генератор It импульсов калибровки, измерительный счетчик 12, счетчик 13 рециркул ции калибровочного импульса, цифроаналоговый преобразователь 15, измерительный регистр 16 н входную шину 17. В процессе работы измерител  производитс  автоматическа  подстройка временных параметров управл емого элемента 1 задержки по результатам калибровки перед каждым измерением временного интервала. Работа по сн етс  в описании изобретени  временными диаграммами. 2 ил. ( С N9 О 00 СП со

Description

Изобретение относитс  к измери- тельтюй технике и может быть исполь- зопаио прт измерении длительности временных интервалов.

Целью изобретени   вл етс  повышение: точности.

На фигуре 1 приведена структурна  схема рециркул ционного измерител  длительности импульсов , на фиг. 2 временна  диaгpa мa его работы .

Измеритель содержит управл емый .элемент задержки -1, элементы 2,3,4 и 5 задержки, элемент ИЛИ б, элементы И 7, 8 н 9, RS-триггер 10, генератор 11 импульсоп калибровки, измерительный счетчик 12, счетчик 13 ps циркул ции калибровочного 1Г -пг/Л1;са, калибровочньи регистр l-l, цнфроана- логовый преобразователь 15, лзмсрл- тельньпЧ регистр 16, входную шипу 7

, Работа измерител  заключаетс  в подстройке временных параметров управл емого зпек&т  1 задержки по результатам калибровки перед каж дьм измере ием временного 11нтервал а

Измеритель работает следу ощ№1 образом,

В исходном состо нии после ИШШ)

чени  измерител  состо ни  триггера 10, счетчиков 12 и 13, а так же регистров 14 и 16 могут быть произвольными .

1змерительный мпульс длительностью 1 ц (фиг. 2а) о входной иш иы 17 поступает на вход гекергто- ра 11 импульсов калибровки и элемент 2 задержки. Генератор 11 импульсов калибровки по лерйднсму фронту входного импульса формирует импульс калибровки дпителыюстьш 1 (фиг. 26).

Импульс калибровки поступает на R-вход RS-триггера 10, устаиаилл- ва  его в положение, при котором на его инверсном выходе устаиаплива етс  единичньй урове|1ь напр жени , .отпирающш элемент И 9, а на пр мом выходе -- нулевой, запираюиц й элемент И 8; па вход установки счетчиков 12 и 13, устанавлива  его в нулевое состо ние; на установочные входы калибровочного регистра-14, устанавливал в регистре начальный код; на пход элемента задержки 4; на третий вход элемента ШИ 6.

С выхода калибровочного регистра 14 начальный код подаетс  на вх

5

5

0

(О

5

50

55

апфроаиалогового преобразовател  15, где преобразуетс  и уровень управл ющего напр жени , который поступает на управл ющий вход управл емого элемента 1 задержки.

Начальный код соответствует числу циркул ции калибровочного импульса Ny при номинальном значении задержки в управл емом элементе 1 задержки.

Импульс калибровки через третий вход элемента ИЛИ 6 поступает в редир- кул тор и циркулирует по контуру: эле- Мерт 3 задержки, управл емый элемент 1 задержки, элемент И 7,.второй вход элемента I-UIH 6. Калибровочный 1 млул1;С уменьшаетс  по длительности . за каждый цикл на величину A I в результате itGiionHoro совпадени  1гмпуль- соп па первом м втором, входах элемен- .,та И 7.

Дл  исключени  положени  начала п конца циркулирующих в кольце рецир- кул тора импульсов врем  задерлски в зленеите 3 задержки должно превы- и ать максимальную длительность ка- лнброиочного ц измерительного {мпульСОБ , .

Кроме того, благодар  наличию задержки импульсов в элементе 3 задержки к моменту начала первого u,fi«ia циркул ции цнфроакалэговым преобразователь успевает преобразо- нать начальный код н уровень управ- л . напр жени  и установить со- отпетсти :о1цутп задержку в -управл емом элементе 1 задержки. , ,

Число цирку;г ций калибровочного импульса Njf, ц рециркул торе определ етс  задержкой в управл емом зле- менте 1 задержки и равно

t

Л

С выхода рециркул тора (выход эле- ме.нта И 7) импульсы циркул ции поступают на вторые нходы элекентов И 8 и 9.

Поскольку в цикле калибровки триггер 10 находитс  в состо нии, когда на его инверсном выходе (фиг, 2 г) присутствует уровень 1, то элемент И 9 оказываетс  открытым дл  прохождени  импульсов калибровочных циркул ции на вход счетчика 13, КОТОРЫЙ осушествл ет их подсчет.

Nk .

После окончани  калибровочных циркул циГг показани  счетчика 13 в виде параллельного кода переписыиаютс  в регистр задержанньгм

в элементе 4 задержки калибровочным

импульсом.

Врем  -задержки в элементе А задержки выбираетс  таким, чтобы иере- запись производилась после окончани  циркул ции калибровочного импульса, т.е.

ti ,

где ц - врем  задержки в элементе А задержки.

Параллельный Код, записанный в регистр 14, преобразуетс  цифроаналого- вым преобразователем 15 в управл ющее элементом 1 задержки напр жение.

Число циркул ции калибровочного импульса NV отличаетс  от номинального значени  NJ; в случае, если укорочение длительности циркулирующего импульса за один цикл л1 отличаетс  от номинального значени  Д1 на величину St , ( к,

Sf .L di -Л1 ui r j. j .

Характеристика аналого-цифрового преобразовател  выбираетс  исход  из необходимости изменени  в еличины задержки в управл ющем элементе 1 задержки с компенсации величины &t .

Процесс калибровки заканчиваетс  установлением задержки в управл емом элементе 1 задерж1си в соответствии со значением управл ющего напр жени ,

Измер емьй импульс, задержанный на врем  калибровки элементом 2 задержки (фиг. 2в), поступает на первый вход элемента Ш1И 6 рециркул то- ра и на S-вход триггера 10, перевод  его в единичное состо ние.

Циркул ци  измер емого импульса в рециркул торе происходит аналогично циркул ци м калибровочного импульса . При известном времени запаздывани  дТ а элементе 1 задержки оценка длительности измер емого - импульса определ етс  числом его. циркул ции N из зависимости .

С выхода элемента И 7 импульсы измерительных циркул ции поступают на.вторые входы элементов И -8 и 9. Так как в цикле, измерени  на пр мом выходе триггера 10, подключенном к первому входу элемента И 8, присутствует единичный уровень напр жени  (фиг. 2д), то он оказываетс  открытым дл  .прохождени  импульсов циркул ции на счетный вход измерительного счетчика 12, а элемент И 9

ПЯ531

npir этом ока зыпаетс  запертым нулевым уровнем сигнала с инверсного вы- кода триггера 10 (фиг. 2г).

Счетчик 12 подсчитывает число 5 .измерительных циркул ции. Результаты счета из счетчика 12 переписываютс  в регистр 16 импульсом калибровки, задержанным до момента окончани  измерительных циркул ции элементом 5

10 задержки.

По окончании процесса измерени  в регистре 16 оказываетс  записанным код, определ ющий длительность измер емого импулт.са,

15 Измеритель длительности импульсов позвол ет измер ть длительность как одиночных импульсов, так и последовательности импульсов, при этом процесс калибровки и автоматической

0 подстройки управл емого элемента задержки производитс  перед каждым измерением.

Применение изобретени  позвол ет повысить точность измерени .

5.Формула изобретени 

Рециркул ционный измеритель дли- тельности импульсов, содержащий эле- 0 мент ПЛИ, выход которого через первый элемент задержки подключен к первому входу первого элемента И, второй вход крторого через второй элемент задержки соединен с выходом , первого элемента задержки, выход первого элемента И соединен с первым .

входом элемента 11Ш1, отличаю- щ и и с   тем, что, с целью повышени  точности измерени , в него дополнительно введены третий, чет- , вертый и п тый элементы задержки, генератор импульсов калибровки, RS-триггер, второй и третий элементы И, измерительный счетчик и счетчик рециркул ции калибровочного импульса , калибровочный и измеритель- . Hbtfi регистры и- цифроаналоговый преобразователь , причем второй вход элемента 1ШИ соединен сR -входом . RS-триггера, входами установки

в О измерительного счетчика и счет- чика рециркул ции калибровочного импульса, выходом генератора импульсов калибровки, входами установки начального кода капибровоч5 наго регистра, а также через третий элемент задержки - с входом ввода информации калибровочного регистра ..и с входом четвертого элемента за0

держки, выход которого соединен с входом ввода нпформацин измерительного регистра, вход генератора импульсов калибровки соеднис с вхоной шиной и входом п того элемента задержки, выход которого подключен к TpeTbfiffy входу элемента 1ШИ и 5-вкоду { S-триггера, 1ФЯМ.ОЙ а нн- иерсныЛ выходы которого подключены к первьп- входам соотйетстпенно второго и третьего элементов И, вы- ход последнего из которых соединен со счет1шм входом счетчика рещ1рку л ц й капнбровочного ттульса, im

формационные выходы которого соединены с информационными входами калиб- рочного регистра, выходы информации которого подключены к входам цифро- аналогового преобразовател , выход которого подключен к управл ющему входу второго элемента задержки, а выход второго элемента И соединен со счетчньш входом измерительного счетчика, информационные выходы которого подключены к информационным входам измерительного регистра, вьпсод первого элементам соединен с вторым входами второго II третьего элементов И. .

.акддас « .«« мльл чг. ыел мгр

..JL..™-. . ... J

ф

-ав

Фиг.2

Составитель Ю.Шишкин Редактор Л.Вессловска  Техред Т.Дубк нчак Корректор. О.Лугова 

Заказ 286/57 . Тирал 400 Подписное BHHliroi Государственного комитета СССР

по делам изобре. и открыт н г . 113035, Москва, Раушска  наб., д. 4/5

Филиал ШШ Патент, г.Ужгород, ул.Проектна , 4

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Рециркуляционный измеритель дли- тельности импульсов, содержащий эле30 мент ИЛИ, выход которого через первый элемент задержки подключен к первому входу первого элемента И, второй вход KQ'roporo через второй элемент задержки соединен с выходом . первого элемента задержки, выход первого элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, отличающ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введены третий, чет— ⁴θ вертый и пятый элементы задержки, генератор импульсов калибровки, RS-триггер, второй и третий элементы И, измерительный счетчик и счетчик рециркуляций калибровочного им⁴⁵ пульса, калибровочный и измеритель’ныи регистры и. цифроаналоговый преобразователь, причем второй вход элемента ИЛИ соединен с К-входом ks-триггера, входами установки в 0 измерительного счетчика и счет чика рециркуляций калибровочного импульса, выходом генератора им-, пульсов калибровки, входами установки начального кода калибровоч55 наго регистра, а также через третий элемент задержки - с входом ввода информации калибровочного регистра ..и с входом четвертого элемента за держки, выход которого соединен с входом ввода информации измерительного регистра, вход генератора импульсов калибровки соединен с входной шиной и входом пятого элемента задержки, выход которого подключен к третьему входу элемента ИЛИ и . S-входу Ks-трнггера, прямой и инверсный выходы которого подключены к первым входам соответственно второго и третьего элементов И, выход последнего из которых соединен со счетным входом счетчика рециркуляций калибровочного импульса, информационные выходы которого соединены с информационными входами калиброчного регистра, выходы информации ₅ которого подключены к входам цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к управляющему входу второго элемента задержки, а выход второго элемента И соединен jq со счетчным входом измерительного счетчика, информационные выходы которого подключены к информационным входам измерительного регистра, вькод первого элемента И соединен с вторыми входами второго и третьего элементов И. .