SU444155A1 - Цифровой измеритель временных интервалов - Google Patents

Description

(54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ

. I :

Изобретение относитс  к цифровым измерител м , предназначенным дл  измерени  временных интервалов, ограниченньк передними фронтами импульсов, образующих од нократную последовательность, и может

быть использовано в измерительной технике .

Известны цифровые измерители временных интервалов, предназначенные дл  этой цели и содержащие маркерный генератор,

управл ющий триггер, счетчики, накопитель информации, устройство управлени , вентили

Результат измерени  временного интервала , заключенного между двум  любыми соседними импульсами входной последова- тельности определ етс  как количество импульсов маркерного генератора в измер еMOMj интервале, подсчитанное счетчиком, подключенным к выходу генератора. Ре зультат измерени  временного интервала, заключенного между двум  любыми несоСедними импульсами входной последовательности , определ етс  как сумма последовательных показаний счетчиков, полученных в из-; мер емом интервале.

При этом погрешность измерени  временых интервалов, ограниченных соседними импульсами входной последовательности при высокой стабильности частоты маркерного генератора и достаточной скорости переключени  вентилей, св зьтающих выход генератора со счетчиками, определ етс  практически только ошибкой дискретности отсчета.

Однако при ; измерении интервалов, ограниченных несоседними импульсами входной последовательности, возможно значительное увеличение погрешности измерени  за счет одновременного прохождени  (или н прохождени ) импульса маркерного генератора на выходы обоих счетчиков в случае совпадени  этого импульса по времени с импульсом входной последовательно сти, когда в процессе переброса триггера, управл ющего вентил ми, св зьшаюшиьш выход маркерного генератора с входами счетчиков, возможно кратковременное по вление одинаковых сигналов на обоих вь1ходах триггера и, соответственно, одно-

временное отпирание (запира1ше) обоих вентилей.

Эта погрешность тем больше, чем большим количеством импульсов разделе ны импульсы, временной интервал между которыми измер етс .

Цель изобретени  - повышение точности измерени  временных интервалов, ограничен ных несоседними импульсами входной последовательности .

Дл  этого в предлагаемое устройство введены триггер, две линии задерйоси и два вентил , входы которых подключены к маркерному генератору и выходам ynpaflnsj- юшего триггера, а выходы через tpHrrap,-. линии задермски и первую группу вентилей соединены с входами счетчиков.

На фиг. 1 приведена схема предлагае мого измерител ; на фиг. 2 - временна  диаграмма его работы.

Измеритель содернмт маркерный генера тор 1, управл ющий триггер 2, подключэнный своим счетным входом к бходу 3 устройства , вентили , триггер 8, линии задержки 9 и 10, счетчики 11 и 12, накопитель информашш 13 с устройством управлени  14, подключенный через вентили 15 и 16 и схему ИЛИ 17 к вьвсодам счетчиков, а также вентили ,18 и 19, св зывающие управл ющие входы счетчиков 11 и 12 с выходом устройства управлени  14,

Выход маркерного генератора 1 подключен к входам вент пей , вьгХоды управл ющего триггера 2 к входам венгилей 4 и 5, выкоды которые подсоедике- ны к входам триггера 8, выходы триггера 8 - через линии задермски 8 к 10 - к входам вентилей 6 и 7, выходы вентилей 6 и 7 -к входам счетчиков 11 и 12 соответственно . Кроме того, выходы упразд юшего триггера 2 подключены к входам вентилей 15, 16, 18 и 19, а вход устройства управлени  14 - к входу 3 измерк1ел .

При работе устройства до момента по дачи на его вход 3 импульсной гюследова/гельности управл ющий триггер 2 находит ;с  в произвольном состо нии, при-котором один из вентилей, например вентиль 4, открыт, а другой/ например зентиль 5; закрыт . При этом импульсы с выхода генератора 1, поступа  на входы обоих вентилей 4 и 5, проход т через открытый вентиль 4 на вход триггера 8, удержива  его в состо нии, тфи котором один из вентилей открыт, например вентиль 6, а другой, например вентиль 7, закрыт. Далее импульсы с выхода генератора 1, поступа  на ,входы вентилей 6 и 7, проход т через от крытый вентиль 6 на вход одного из счетчиков , например счетчик 11, где происходит их накопление с периодическим обну-. лением счетчика, если врем  поступлени  велико.

На фиг. 2 представлена временна  диаграмма работы измерител  при постутше0 нии на вход 3 последовательности из че|ТЫрех импульсов. Здесь: 1 входна  последовательность импул)

сов;

П - последовательность и шyльcoв на выходе маркерного генератора 1; Ш - изменение состожши  управл ющего

триггера 2; 1У - прохождение маркерных импульсов

через вентиль 5; У гфохождение маркерных импульсов

через вентиль 4;

У1 - изменение состо ни  - триггера 8; У11-прохождение сигналов с выхода

триггера 8 через линии задержки 59 и 10; ,

У111-прохождение маркерных импульсов . через вентиль 7 на вход счетчика 12;

IX - прохождение маркерных импульсов чере;з вентиль 6 на вход счетчика 11.

При поступлении на вход 3 измерител  первого импульса входной последовательности происходит переброс управл ющего триггера 2, после чего вентиль 4 закрываетс , а вентиль 5 открьшаетс . Первым же импульсом маркерного генератора 1, прощедшим через вентиль 5, опрокидываетс  триггер 8. Сигналы с вйходов последне1Ч)

через врем  , определ емое параметj

рами линий задержи 9 и 10, закрывают вентиль 6 и открывают вентиль 7. После .этого поступление маркерных импульсов в

5 ;счетчик 11 прекращ,аетс  и начинаетс  их , поступление в счетчшс 12. Одновременно с перебросом триггера 2 устанавливаетс  ; разрешающий сигнал на входе вентил  15 И запрещающий на входе вентил  16, ПосQ  е этого выход счетчика 11 оказываетс  подключенным через схему ИЛИ 17 к вхо: ду накопител  информации 13, Тем же вход. :ным импульсом запускаетс  устройство упраелени  14, которое через врем  за:Держки , необходимое дл  окончани  всех переходных процессов в счетчике 11, производит запись его содержимого в накопи-. тель 13, а зг1тем обнуление счетчика 11При поступлении на вход 3 второго импульса входной последовательности происходит обратный переброс триггеров 2 и 8, после чего вентили 4, 6, 16 и 19 оказывеютс  открытыми, а вентили 5, 7, 15 и 18 - закрытыми, вход счетчика 11 - подключенным к выходу маркерного генератора 1, а выход счетчика 12 - к входу накопител  13, и затем запись содержимого счетчика 12 в накопитель информации 13 и обнуление счетчика 12.

Аналогичным образом происходит работа ; измерител  и при поступлении на вход 3 остальных импульсов входной последоват льности .

Поскольку переброс триггера 8 синхронизирован маркерными импульсами, а отпирание (запирание) вентилей 6 и 7 осуществл етс  с задержкой по отношению к моменту переброса триггера 8, возможность одновременного нахождени  вентилей 6 и 7 в момент поступлени  на их входы маркерных импульсов в закрь1том или открытом состо нии исключена, а значит исключена возможность одновременного прохождени  маркерногх) импульса на входы счетчиков, 11 и 12 или его потери. При этом врем  задержкидолжно быть больше шштельности маркерного импульса и меньше периода следовани  этих импульсов.

На фиг. 2 приведен пример работы измерител  в случае совпадени  одного и маркерных импульсов с одним из импульсов входной последовательности (в данном случае с третьим). Поскольку переброс триггера 2 в этом случае осуществл етс  одновременно с поступлением на входы вентилей 4 и 5 маркерного импульса, на выходах этих вентилей могут одновременно по витьс  импульсы, поступающие на входы триггера 8. При этом в зависимости от со; отношени  амплитуд н длительностей этих : импульсов триггер 8 либо останетс  в ; прежнем состо нии (как это показано на фиг. 2), либо переброситс , В первом случае переброс триггера 8 будет произведен следующим маркерным импульсом , который одновременно поступит на вход c eтчикa H и войдет в результат измерени  временно-

между вторым и третьим

го интервала

2

импульсом входной послед9вательности. Во втором случае этот маркерный импульс по6

ступит на вход счетчика 12 и войдет в результат измерени  временного интервала Т между третьими и .четвертыми импуль . сами входной последовательности. В любом случае этот импульс не будет потер н и в результат измерени  временного интерва па Т , определ емого как сумма результатов измерени  интервалов Т , Т. и Т ,

не будет внесено дополнительной погрешности .

Минимальна  длительность временного интервала, котора  может быть измерена измерителем, определ етс  временем, необходимым дл  записи результата предыдущего измерени  в накопитель и обнулени  счетчика, максимальна  - екжостью счетчиков и частотой следовани  маркерных импульсов.

Дл  задержки сигнала на выходах триг20 гера 8 может быть использован сам триг- тер, вьшолненный без ускор ющих элемен .тов.

25

П р е д мет изобретени 

Цифровой измеритель временных интерЗQвaлoв , содержащий маркерный генератор, управл ющий триггер, два счетчика, входы которых через первую.группу вентилей соеднены с маркерным генератором, накопитель информапии, один вход которого нерез вто2д;рую группу вентилей соединен с выходами счетчиков, а другой - с устройством управлени , выход которого через третью i pynny .вентилей подключен к установочным входам счетчиков, а вход - к входу управл ющего

IQ триггера, выходы которого соединены с вторичными входами двух вентилей второй группы и с вторыми входами третьей группы , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  вреJ5 менных интервалов, ограниченных несоседни ми импульсами импульсной последовательности , он снабжен триггером, двум  лини |мн задержки и двум  вентил ми, щходы ко торых подключены к маркерному генератору

5Q и выходам управл ющего триггера, а выхощ через триггер, линии задержки и первую группу вентилей соединены с входами счет :чнков.

f3

 л«II «