SU1275362A1

SU1275362A1 - Device for measuring time intervals

Info

Publication number: SU1275362A1
Application number: SU853889783A
Authority: SU
Inventors: Виктор Евгеньевич Крехов; Юрий Иванович Ильин
Original assignee: Серпуховское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск им.Ленинского комсомола
Priority date: 1985-04-30
Filing date: 1985-04-30
Publication date: 1986-12-07

Abstract

Изобретение относитс к импульсной технике. Может быть использовано в цифровых измерительных приборах и системах контрол . Целью изобретени вл етс повышение точности измерени непериодических временных интервалов . В устройство, содержащее генератор 1 образцовой частоты, ключ 2, основной счетчик 3, шину 5 запуска , шину 6останова, триггеры 7, 8, нониусный генератор 9, дополнительный счетчик 10, блок 12 совпадени , дополнительно введены блок 4 цифрового отсчета, формирователь 11 коротких импульсов, нониусный генератор 16, дополнительный счетчик 17, триггер 18, блок. 13 совпадени . Ликвидированы погрешности дискретности как в начале измер емого интервала, так и в его конце, а также снижены погрешности от конечных длительностей совпадакицих импульсов. В описании изобретени приведен второй вариант устройства, где блоки 12, 13 совпаW дени содержат по два D-триггера 14, 15. 1 з.п. ф-лы,. 1 ил. кэ со О5 ICThe invention relates to a pulse technique. It can be used in digital measuring devices and control systems. The aim of the invention is to improve the accuracy of measurement of non-periodic time intervals. In the device containing the generator 1 exemplary frequency, key 2, main counter 3, start bus 5, bus 6 stops, triggers 7, 8, vernier generator 9, additional counter 10, block 12 matches, additionally entered block 4 of the digital reference, driver 11 short pulses, vernier generator 16, additional counter 17, trigger 18, block. 13 matches. The errors of discreteness both at the beginning of the measured interval and at its end were eliminated, and the errors of the finite durations of coincidence of the pulses were also reduced. In the description of the invention, a second variant of the device is shown, where the blocks 12, 13 of the coincidence contain two D-flip-flops 14, 15. 1 Cp. f-ly ,. 1 il. ke s o5 ic

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ (57) Изобретение относится к импульсной технике. Может быть использовано в цифровых измерительных приборах и системах контроля. Целью изобретения является повышение точности измерения ^непериодических временных интервалов. В устройство, содержащее ге- нератор 1 образцовой частоты, ключ 2, основной счетчик 3, шину 5 запуска, шину 6 останова, триггеры 7, 8, нониусный генератор 9, дополнительный счетчик 10, блок 12 совпадения, дополнительно введены блок 4 цифрового отсчета, формирователь 11 коротких импульсов, нониусный генератор 16, 'дополнительный счетчик 17, триггер 18, блок. 13 совпадения. Ликвидированы погрешности дискретности как в начале измеряемого интервала, так и в его конце, а также снижены погрешности от конечных длительностей совпадающих импульсов. В описании изобретения приведен второй вариант устройства, где блоки 12, 13 совпадения содержат по два D-триггера 14, 15. 1 з.п. ф-лы,. 1 ил.(54) DEVICE FOR MEASURING TIME INTERVALS (57) The invention relates to a pulse technique. It can be used in digital measuring instruments and control systems. The aim of the invention is to improve the measurement accuracy ^ non-periodic time intervals. Into a device containing a generator of an exemplary frequency, a key 2, a main counter 3, a start bus 5, a stop bus 6, flip-flops 7, 8, a vernier generator 9, an additional counter 10, a matching unit 12, a digital reading unit 4 is additionally introduced, shaper 11 short pulses, vernier generator 16, 'additional counter 17, trigger 18, block. 13 matches. Discreteness errors are eliminated both at the beginning of the measured interval and at its end, and also errors are reduced from the finite durations of coinciding pulses. The second embodiment of the device is described in the description of the invention, where the coincidence blocks 12, 13 contain two D-flip-flops 14, 15. 1 zp f-ly 1 ill.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в цифровых измерительных прибора» и системах контроля.The invention relates to a pulse technique and can be used in digital measuring devices and control systems.

Целью изобретения является повы- § шение точности измерения непериодических временных интервалов путем ликвидации погрешности дискретности как в начале измеряемого интервала, так и в его конце, а также путем 10 уменьшения погрешности от конечных длительностей совпадающих импульсов.The aim of the invention is to increase the accuracy of measuring non-periodic time intervals by eliminating the discreteness error both at the beginning of the measured interval and at its end, as well as by 10 reducing the error from the final durations of coinciding pulses.

На чертеже изображена структурная схема устройства для измерения интервалов времени. 15The drawing shows a structural diagram of a device for measuring time intervals. fifteen

Устройство содержит генератор 1 образцовой частоты, ключ 2, основной счетчик 3, блок 4 цифрового отсчета, шину 5 запуска, шину 6 останова, первый 7 и второй 8 триггеры, 20 первый нониусный генератор 9, первый дополнительный счетчик 10, формирователь 11 коротких импульсов, блоки 12 и 13 совпадения, каждый из ^которых содержит два D-триггера 14 -< 25 и 15, второй нониусный генератор 16, второй дополнительный счетчик 17 и третий триггер 18.The device comprises a reference frequency generator 1, a key 2, a main counter 3, a digital readout unit 4, a start bus 5, a stop bus 6, the first 7 and second 8 flip-flops, 20 the first vernier generator 9, the first additional counter 10, the short pulse shaper 11, coincidence blocks 12 and 13, each of which contains two D-flip-flops 14 - <25 and 15, a second nonius generator 16, a second additional counter 17 and a third trigger 18.

Выход генератора 1 подключен: к входу формирователя 11 и первому зо входу ключа 2, выход которого соединен со суетньм входом основного счетчика 3. Выход формирователя 11 подключен к вторым и третьим входам блоков 12 и 13 совпадения, выход триггера 15 соединен с С-входом триггера. 14, входы D и R которого объединены с С-входом триггера 15 и являются первым входом блоков 12 и 15 совпадения, а инверсные выходы триггеров 14 являются выходами блоков 12 и 13 совладений. Шина 5 подключена к первым входам триггеров 7 и .18, а шина 6 соединена с вторым входом триггера 7 и с первым входом триггера 8. Выход триггера 7 подключен к управляющему входу ключа 2, а выходы триггеров 8 и 18 соединены, соответственно, с входами первого 9 и второго 16 нониусных генераторов, выходы которых подключены, соответственно, к входам первого 10 и второго 17 дополнительных счетчиков и, кроме того, к первым входам соответствующих блоков 12 и 13 совпадения, выходы & которых соединены, соответственно, с вторыми входами триггеров 8 и 18. Выходы счетчиков 3, 10 и 17 подклю чены для цифрового отсчета к соответствующим входам блока 4 цифрового отсчета.The output of generator 1 is connected: to the input of the driver 11 and the first input of the key 2, the output of which is connected to the input of the main counter 3. The output of the driver 11 is connected to the second and third inputs of the matching blocks 12 and 13, the output of the trigger 15 is connected to the C-input of the trigger . 14, the inputs D and R of which are combined with the C-input of the trigger 15 and are the first input of the coincidence blocks 12 and 15, and the inverse outputs of the triggers 14 are the outputs of the co-blocks 12 and 13. The bus 5 is connected to the first inputs of the triggers 7 and .18, and the bus 6 is connected to the second input of the trigger 7 and to the first input of the trigger 8. The output of the trigger 7 is connected to the control input of the key 2, and the outputs of the triggers 8 and 18 are connected, respectively, with the inputs the first 9 and second 16 nonius generators, the outputs of which are connected, respectively, to the inputs of the first 10 and second 17 additional counters, and, in addition, to the first inputs of the corresponding coincidence units 12 and 13, the outputs of which are connected, respectively, to the second inputs of the triggers 8 and 18. Counter outputs 3, 10 and 17 for digital Con cheny reference to respective inputs of four digital reference block.

Динамика работы устройства состоит в том, что между импульсами Пуск и -Стоп'*, действующими на шинах, подсчитывают стабильные импульсы частоты от генератора 1 через ключ 2, управляемый триггером 7, а подсчет импульсов ведут счетчиком 3.The dynamics of the operation of the device is that between the Start and Stop pulses * acting on the buses, stable frequency pulses from the generator 1 are counted through the key 2, controlled by trigger 7, and the pulses are counted by a counter 3.

Погрешность дискретности в начале измеряемого интервала устраняют так, что от импульса ’’Пуск на шине 5 срабатывает триггер 15, который запускает нониусный генератор 16, импульсы которого подсчитывает счетчик 17. Формирователь 11 коротких импульсов от основного генератора 1 выдает короткие импульсы на второй и третий входы блоков 12 и 13 совпадения так, что в момент совпадения . фронта импульса Пониусной частоты f_Ho от нониусного генератора 16 будет выделен полный одиночный импульс длительностью tg , равной длительности импульса нониусного генератора 16 на выходе блока 13 совпадения. Этот импульс длительностью, воздействуя на триггер 18, вызывает его срабатывание, что, соответственно, вызывает останов подсчета импульсов от нониусного генератора 16 счетчиком 17. Число импульсов, зафиксированное в дополнительном счетчике 17, характеризует погрешность дискретности в начале измеряемого интервала. Для правильной работы такого нониуса необходимо, чтобы частота импульсов, вырабатываемых нониусным генератором 16, была бы несколько меньше, чем частота импульсов основного генератора 1, т.е. f _н < f_o. Поскольку триггеры блоков 12 и 13 совпадения, т.е. триггеры 15 и 14, срабатывают только от фронта, то погрешность от совпадения фронта импульса нониусного генератора 16 с импульсом длительностью Ύ от основного генератора 1, не превышает длительности импульса¹^ основной частоты, т.е, не зависит от длительности импульса нониусного генератора 16.The discreteness error at the beginning of the measured interval is eliminated so that a trigger 15 triggers the start pulse on bus 5, which starts the vernier generator 16, the pulses of which are counted by the counter 17. Shaper 11 of short pulses from the main generator 1 gives short pulses to the second and third inputs blocks 12 and 13 matches so that at the time of the match. of the pulse front of the Pius frequency f _Ho from the vernier generator 16, a complete single pulse of duration tg equal to the pulse width of the vernier generator 16 will be allocated at the output of the coincidence block 13. This pulse of duration, acting on the trigger 18, causes it to trigger, which, accordingly, causes the counting of pulses from the vernier generator 16 to be stopped by the counter 17. The number of pulses recorded in the additional counter 17 characterizes the discrete error at the beginning of the measured interval. For the correct operation of such a vernier, it is necessary that the frequency of the pulses generated by the vernier generator 16 be somewhat lower than the frequency of the pulses of the main generator 1, i.e. f _n <f _o . Since the triggers of blocks 12 and 13 match, i.e. Since triggers 15 and 14 are triggered only from the front, the error from the coincidence of the pulse front of the vernier generator 16 with a pulse of duration Ύ from the main generator 1 does not exceed the pulse duration ¹ ^ of the fundamental frequency, i.e., does not depend on the pulse duration of the vernier generator 16.

Погрешность дискретности в конце измеряемого интервала устраняют так, что от импульса Стоп на шине 6 срабатывает, кроме триггера 7,. триггер 8, который запускает нониусный генератор 9, импульсы которого . 3 1275362 подсчитывает счетчик 10. Формирователь 11 коротких импульсов от основного генератора 1 выдает короткие импульсы на второй и третий входы соответствующего блока 12 совпадения, так, что, в момент совпадения фронта импульса нониусной частоты f_н' от нониусного генератора 9 будет выделен полный одиночный импульс длительностью ‘ , равной длительности импульса йИниусного генератора 9 на выходе блока 12 совпадения. Этот импульс длительностью , возд'ействуя на триггер 8, вызывает его срабатывание, что соответственно, . вызывает останов подсчета импульсов от нониусного генератора 9 счетчиком 10. Число импульсов, зафиксированное в дополнительном счетчике 10 характеризует погрешность дискретности в конце измеряемого интервала. Для правильной работы такого нониуса необходимо, чтобы частота импульсов, вырабатываемьк нониусным. генератором 9, была бы несколько больше, чем час-25 тоТа импульсов основного генератора 1, т.е. f_H, > f .The discreteness error at the end of the measured interval is eliminated so that the Stop pulse on the bus 6 is triggered, except for trigger 7 ,. trigger 8, which launches the vernier generator 9, the pulses of which. 3 1275362 is counted by counter 10. Short pulse shaper 11 from the main generator 1 gives short pulses to the second and third inputs of the corresponding coincidence unit 12, so that, at the moment of coincidence of the front of the pulse of the vernier frequency f _n 'from the vernier generator 9, a complete single pulse will be allocated duration 'equal to the duration of the pulse of the Ini generator 9 at the output of the coincidence unit 12. This pulse of duration, acting on trigger 8, causes it to fire, which, accordingly,. causes the counting of pulses from the vernier generator 9 to be stopped by the counter 10. The number of pulses recorded in the additional counter 10 characterizes the discreteness error at the end of the measured interval. For the correct operation of such a vernier, it is necessary that the frequency of the pulses generated by a vernier one. generator 9, would be slightly more than an hour-25 then pulses of the main generator 1, i.e. f _H ,> f.

Поскольку используемый блок 12 совпадения аналогичен рассмотренному, в котором триггеры 15 и 14 срабатывают только от фронта,то погрешность от совпадения фронта импульса нониусного генератора 9 с импульсом длительностью _От основного генератора. 1 не превышает длительности импульсаТ_оу основной частоты, т.е. не зависит от длительности импульса Т нониусного генератора 9.Since the used coincidence unit 12 is similar to the one in which the triggers 15 and 14 are triggered only from the front, the error from the coincidence of the front of the pulse of the vernier generator 9 with a pulse of duration _O t of the main generator. 1 does not exceed the pulse duration T _{o of the} fundamental frequency, i.e. independent of the pulse width T of the vernier generator 9.

Claims

The invention relates to a pulse technique and can be used in digital measuring devices and control systems. The aim of the invention is to improve the accuracy of measurement of non-periodic time intervals by eliminating discreteness errors both at the beginning of the measured interval and at its end, as well as by reducing the error from the finite durations of coinciding pulses. The drawing shows a block diagram of a device for measuring time intervals. The device contains a generator of 1 exemplary frequency, a key 2, a main counter 3, a digital reference block 4, a start bus 5, a stop 6, the first 7 and second 8 triggers, the first nonius generator 9, the first additional counter 10, the driver 11 short pulses, blocks 12 and 13 matches, each of the others contains two D-flip-flops 14 and 15, a second nonius generator 16 a second additional counter 17 and a third trigger 18. The output of generator 1 is connected to the input of driver 11 and the first input of key 2, the output of which is connected to a southerly input the main the counter 3, the output of the imaging unit 11 is connected to the second and third inputs of the blocks 12 and 13 coincidence, the output of the three connectors 13 is connected to the C input of the trigger. 14, the inputs D and R of which are combined with the C input of the trigger 15 and are the first input of the blocks 12 and 15 coincidence, and the inverse outputs of the triggers 14 are the outputs of the blocks 1 and 13 of condominiums. Mine 5 is connected to the first inputs of the trigger 7 and 18, and bus 6 is connected to the second input of the trigger 7 and the first input of the trigger 8. The output of the trigger 7 is connected to the control input of the key 2, and the outputs of the trigger 8 and 18 are connected, respectively, with the inputs of the first 9 and second 16 vernier generators, the outputs of which are connected, respectively, to the inputs of the first 10 and second 1 additional counters and, in addition, to the first inputs of the corresponding blocks 12 and 13 matches, the sensors of which are connected, respectively, to the second trigger inputs 8 and 18. Counter outputs 3, 10 and 17 are connected for digital reference to the corresponding inputs of block A of the digital reference. The dynamics of the device operation is that between the Start and Pulse pulses acting on the tires, stable frequency pulses d from the generator 1 are counted through the key 2 controlled by the trigger 7, and the pulse counting is carried out by the counter 3. Discreteness at the beginning of the measured interval eliminated so that a pulse is triggered on bus 5 triggers trigger 15, which starts the vernier generator 16, the pulses of which are counted by counter 17. Shaper 11 short pulses from the main generator 1 outputs short pulses to the second and the third inputs of blocks 12 and 13 match so that at the time of coincidence, the front of the Ionius frequency f pulse from the Vernier generator 16 will be allocated a full single pulse with duration tg equal to the pulse width of the Vernier generator 16 at the output of the block 13 coincidence. This impulse of “duration”, affecting TiHirrep 18, causes it to trigger, which, respectively, causes the counting of pulses from the vernier generator 16 by the counter 17 to stop. The number of pulses recorded in the additional counter 17 characterizes the discretization error at the beginning of the measured interval. For proper operation of such a Vernier, it is necessary that the frequency of the pulses produced by the Vernier Generator 16 be somewhat lower than the frequency of the pulses of the main generator 1, i.e. f f. Since the triggers of blocks 12 and 13 match, i.e. Triggers 15 and 14, are triggered only from the front, then the error from the coincidence of the front of the pulse of the Vernier oscillator 16 with the pulse duration t from the main oscillator 1 does not exceed the pulse duration of the fundamental frequency, i.e. does not depend on the duration of the pulse of the vernier generator 16. Discreteness at the end of the measured interval is eliminated so that the pulse on the bus 6 triggers, in addition to trigger 7, trigger 8, which starts the vernier generator 9, the pulses of which are counted by counter 10. Shaper 11 short pulses from the main generator 1 outputs short pulses to the second and third inputs of the corresponding block 12 coincidence, so that, at the time of coincidence of the front of the vernier frequency pulse, the vernier generator 9 is highlighted full A single pulse of a duration (of f equal to the duration of the pulse of the Schneider generator 9 at the output of the block 12 coincidence. This pulse of duration T, affecting the trigger 8, causes it to trigger, which accordingly causes the counting of pulses from the vernier generator 9 by the counter 10. The number of pulses recorded in the additional counter 10 characterizes the error of discreteness at the end of the measured interval. For such a vernier to work properly, it is necessary that the frequency of the pulses be generated by the vernier. generator 9, would be somewhat larger, than the pulse time of the main generator 1, i.e. „, F. Since the used coincidence block 12 is similar to the one considered, in which the trigger 1 15 and 14 operate only from the front, the error from the coincidence of the front of the pulse of the Vernier Generator 9 with the pulse duration Pts from the main generator. 1 does not exceed the duration of the impulse toy of the fundamental frequency, i.e. does not depend on the duration of the pulse t of the vernier generator 9. HI Claim 1: A device for measuring time intervals, comprising a generator of exemplary frequency, the output of which is connected to the first input of the key, the output of which is connected to the counting input of the main counter, the matching unit, the start and stop bus, the first and second triggers, a vernier generator and an additional counter, the start bus is connected to the first input of the first trigger, the second input of which is connected to the stop bus and the first input of the second trigger, the second The input of which is connected to the output of the coincidence unit, the first input of which is connected to the input of the additional counter and the output of the vernier generator, the input of which is connected to the output of the second trigger, the output of the first trigger is connected to the second key input, characterized in it introduced the third trigger, the second vernier generator, the second additional counter, the second block of the match, the shaper of short pulses to the digital readout block, with the start bus connected to the first input of the third trigger Ser, the output of which is connected to the input of the second vernier generator, the input of the latter is connected to the input of the additional counter and the first input of the second coincidence unit, the second and third inputs of which are combined and connected to the output of the short pulse generator and the combined second and third inputs of the first coincidence unit, output The second block of coincidence is connected to the second input of the third trigger, the generator output of the reference frequency is connected to the input of the short pulse generator, and the main and first and second outputs th additional counters are connected respectively to the first, second and third inputs of the block digital readout.

2. Device pop, 1, characterized in that the first and second blocks of coincidence each contain two D-flip-flops, the D and R inputs of the first flip-flop being combined and are the second and third inputs of the block, the first input of which is C-input the first D-flip-flop, also connected to the combined D- and I inputs of the second D-flip-flop, whose output is connected to the forward output of the first D-flip-flop, and the inverse output is the output of the coincidence unit.