SU482713A1 - Устройство дл измерени временных интервалов - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области импульсной техники, в частности к устройствам дл  измерени  временных интервалов в широком динамическом диапазоне измер емых длительностей .

Известно устройство дл  измерени  временных интервалов, состо ш,ее из генератора импульсов опорной частоты, счетчика, схемы запрета , устройства управлени  и устройства изменени  частоты следовани  опорных импульсов , включающее в себ  вспомогательный счетчик, линию задержки и схему запрета. Генератор импульсов опорной частоты соединен со счетчиком через схему запрета и устройство изменени  частоты следовапи  опорпых импульсов при переполнении вспомогательного счетчика.

Однако при измерении интервалов в широком диапазоне длительностей дл  получени  малой текуш,ей отпосительной погрешности приходитс  измен ть частоту следовани  импульсов опорной частоты, на что затрачиваетс  врем . Это не позвол ет использовать большие частоты следовани  счетных импульсов после изменени  частоты, так как изменение частоты осуществл етс  в интервале между счетными и.миульсами. В св зи с тем, что измененные частоты следовани  и опорна  частота св заны между собой соотноше чем , определ емым требуемой точностью измерени , это накладывает ограничение на величину максимальной онорной частоты, определ ющей разрешающую способпость устройства .

Кроме того, в момент изменени  частоты следовани  счетных импульсов 1юзмо/кпо возникновение помех в последовательной цели генератор - счетчик за счет проникновени  импульсов, управл юп1их частотой следоваПИЯ . Это может изменить показание счетчика и сделать менее достоверны.м результат измерени  временных интервалов.

Цель изобретени  - повышение разрешающей способности и помехоустойчивости устройства при измерении временных интервалов в широком дина.мнческом диапазоне изменени  их длительностей при сохранении посто нной относительной погрещности измерени .

Эта цель достигаетс  тем, что устройство дл  измерени  временных интервалов снабжено двум  схемами «И, схемой «ИЕ и схемой «ИЛИ, причем выход генератора импульсов опорной частоты через первый вход первой

схемы «И соединен с счетным входом основного счетчика, а через нервый вход второй схемы «И - с счетным входом вспомогательного счетчнка и с гзходо.м сдвига основного счетчика, выход незначащих разр дов которого через схему «ИЛИ подключен к второму входу второй схемы «И. Вход устройства подключен к второму входу первой схемы «И, и через схему «НЕ - к третьему входу второй схемы «И.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор 1 опорных импульсов положительной пол рности, частота следовани  которых определ етс  разрешающей способностью устройства, логические схемы 2 и 3, вьшолЕ ющие функцию «И при положительной пол рности сигналов на их входах, счетчик 4, выполненный по схеме последовательного двоичного счетчика, совмеш .аюш,его функции сдвигающего регистра, логическую схему 5, выполн ющую функцию «ИЛИ при наличии состо ни  «1 в любом из разр дов счетчика 4, подключенных к ее входам, логическую схему «НЕ 6, выполн ющую роль инвертора, вспомогательный счетчик 7 количества незначающих разр дов.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состо нии до прихода на вход пр моугольного импульса положительной пол рности , длительность которого соответствует измер емому временному интервалу, счетчики 4 и 7 заблокированы и их разр ды наход тс  в состо нии «О. При этом на выходе логической схемы 5, подключенной к незначащим разр дам счетчика 4, управл ющее напр жение отсутствует. С генератора 1 импульсы на счетчики 4 и 7 не поступают, т. е. не происходит совпадений в схемах 2 и 3 импульсов генератора 1, поступающих на первые входы этих схем, и сигналов, поступающих на их вторые входы.

Входной импульс, по длительности равный измер емому временному интервалу, подаетс  на второй вход схемы 2 и на вход схемы 6. В ней он инвертируетс  и поступает на третий вход схемы 3. В моменты совпадений в схеме 2 импульсов генератора I и входного импульса через схему 2 на счетный вход счетчика 4 подаютс  опорные импульсы генератора 1, которые и считает этот счетчик. При этом измен етс  начальное состо ние разр дов счетчика.

Обозначим количество значащих разр дов счетчика 4 через п (п определ етс  требуемой точностью измерени ), а количество разр дов счетчика, в которых записываетс  число импульсов , соответствующее измер емому временному интервалу, - /п. В момент изменени  начального состо ни  (л-|-1)-го разр да счетчика 4 на выходе схемы 5 по вл етс  управл ющее напр жение положительной пол рности , поступающее на второй вход схемы 3. Однако в моменты совпадений в схеме 3 управл ющего напр жени  схемы 5 и импульсов генератора 1 последние не проход т через схему 3 на вход сдвига счетчика 4 и на счетный вход счетчика 7, так как на третьем входе схемы 3 присзтствует запрещающее отрицательное напр жение с выхода схе.мы 6.

По окончании действи  входного импульса поступление импульсов генератора 1 через схему 2 на счетный вход .счетчика 4 прекращаетс , а с третьего входа схемы 3 снимают запрещающее отрицательное напр жение. В результате через схему 3 на вход сдвига счетчика 4 и на счетный вход счетчика 7 поступают импульсы с генератора 1. При этом в счетчике 4 осуществл етс  сдвиг влево разр дов , в которых записана информаци , а счетчик 7 считает поступающие на вход импульсы, сдвигающие разр ды в счетчике 4.

Когда количество сдвинутых влево разр дов счетчика 4 равно (т - п), код младших

разр дов от 1-го до /г-го соответствует коду старших значащих разр дов счетчика 4, а старшие разр ды, начина  с ( +1) до т, имеют состо ние «О. Такое же число (т - п) записываетс  и в счетчике 7. Переход разр дов счетчика 4 от («+) до от в состо ние «О приводит к исчезновению управл ющего напр жени  на выходе схемы 5 и соответственно к прекращению поступлени  импульсов генератора 1 через схему 3 на вход сдвига счетчика 4 и счетный вход счетчика 7.

Таким образом, в момент исчезновени  управл ющего напр жени  с выхода схемы 5 в счетчике 4 остаетс  код старших значащих разр дов на месте младших разр дов от 1-го

до  -го, а код в счетчике 7 соответствует количеству незначащих разр дов (т - /г), и эти состо ни  счетчиков передаютс  на выход устройства. При расшифровке результатов измерени 

записывают, например, код разр дов с 1-го по  -й из счетчика 4 и справа от этого кода, где размещаютс  младшие разр ды, приписывают число нулей, соответствующее числу, записанному в счетчике 7, а если счетчик 7 переполнен (нанример, в нем код 111), то добавл ют еще один нуль.

Количество значащих разр дов   выбирают , исход  из заданной точности измерени .

Предмет изобретени 

Устройство дл  измерени  временных интервалов , содержащее генератор импульсов опорной частоты, основной и вспомогательный счетчики импульсов, отличающеес  тем, что, с целью повышени  разрешающей способности и помехоустойчивости, оно снабжено двум  схемами «И, схемой «НЕ и схемой «ИЛИ, причем выход генератора импульсов опорпой частоты через первый вход первой

схемы «И соединен с счетным входом основного счетчика, а через первый вход второй схемы «И - с счетным входом вспомогательного счетчика и с входом сдвига основного счетчика, выход незначащих разр дов которого через схему «ИЛИ подключен к второму входу второй схемы «И, при этом вход устройства подключен, к второму входу первой схемы «И и через схему «НЕ - к третьему входу второй схемы «И.