SU551600A1 - Измеритель временных интервалов - Google Patents

Description

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ

1

Изобретение относитс  к области электро- измерений и может быть использовано дл  измерени  временных интервалов в автоматике , вычислительной технике, приборостроении

Известны измерители временных интервалов , содержащие схемы дл  устранени  неоднозначности грубого измерени  1.

В этих измерител х временной интервал измер етс  при помоши цифрового преобразовател  на основе метода последовательного счета, а отрезок времени t,t.j , ограниченный стартовым (стоповым) импульсом и последующим (предыдушим) счетным импульсом, измер етс  при помоши преобразовател  масштаба времени.

Однако используемые в Измерител х схемные решени  дл  устранени  неоднозначности грубого измерени  сложны, а также внос т дополнительную погрешность в измерени  отрезков времени t и i .

Из известных измерителей временных интервалов наиболее близким по технической сущности  вл етс  измеритель, который содержит генератор счетных импульсов, соединенный со счетчиком грубого измерени  через

ключ, подключенный к триггерам временных ворот в каналах стартового и стопового импульсов , два счетчика точного измерени  отрезков времени, два преобразовател  масштаба времени в каждом из каналов стартового и стопового импульсов, ключи и два формирующих триггера, подключенные к входам каналов 2.

Недостатком известного устройства  вл етс  неоднозначность результатов грубого измерени , что вызывает дополнительную погрешность .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени .

Claims (2)

1. Поставленна  пель достигаетс  тем, что измеритель временных интервалов, содержащий генератор счетных импульсов, соединенный со счетчиком измерени  через ключ, поключенный к триггерам временных ворот в каналах стартового и стопового импульсов, два счетчика точного измерени  отрезков времени, цва преобразовател  масштабов времени в каждом из каналов стартового и стопового импульсов, ключи iДва формирующих триггера, подключенные к входам каналов. снабжен в каждом канале стартового и стопового импульса одновибратором, линией задержки , дополнительным триггером и схемой совпадени , первые входы схемы совпадени  в каждом канале соединены с одновибратором вторые входы схемы совпадени  соединены с выходом генератора счетных импульсов, выход схемы совпадени  в каждом канале со единен с первым входом преобразовател  масштаба времени, второй вход которого соединен с входом канала, вход одновибратора в каждом канале соединен с выходом триггера временных ворот, вход триггера временны ворот в каждом канале подсоединен через ли нию задер кки к выходу ключа, один вход которого соединен с генератором счетных импульсов , а второй вход - с формирующим триггером , при этом выход счетчика точного измерени  отрезка времени в канале стартового импульса соединен со входом счетчика гр бого измерени , входы счетчика точного измерени  отрезка времени соединены через клю с генератором счетных импульсов, вход ключа соединен с выходом дополнительного триггера один из входов дополнительного тригге- ра соединен с выходом преобразовател  масштаба времени, а второй - с выходом второрого счетчика точного измерени  отрезка времени в канале стопового импульса. На фиг. 1 приведена структурна  электрическа  схема измерител  временных интервалов; на фиг. 2 - временные диаграммы ее работы. Измеритель временных интервалов содержит генератор 1 счетных импульсов, соединенный со счетчиком 2 грубого измерени  и со счетчиками 3 и 4 точного измерени  отрезков времени f, i через ключи 5, 6 и 7 соответственно, причем выход счетЧ1ш;а 3 соединен со входом счетчика 2. Ключи 6 и 7 соединены соответственно с преобразовател ми 8 и 9 масштаба отрезка времени i и Один из входов преобразователей 8 и 9соединен непосредственно соответственно с каналом стартового и стопового импульсо а второй - соответственно с выходом схемы 10и 11 совпадени , первый вход которого соединен с генератором 1, второй - соответственно с одновибраторами 12 и 13. Вход одновибраторов 12 и 13 соединен соответственно с единичным выходом триггера 14 и 15 временных ворот канала стартового и стопового импульсов, единичный вход которого через линию 16 и 17 задержки соединен с выходом ключа 18 и 19, причем единичный выход триггера 14 соединен со вторым входом ключа 5, а выход триггера 15 - с третьим входом этого же ключа. Один из входов ключей 18 и 19 соединен с генератором 1, а второй -с единичным выходом триггеров 20 и 21, единичные входы которых соединены с каналом стартового и стопового импульсов. Кроме того, генератор 1 соединен также со счетчиками 3 и 4 через ключ 22, вход которого соединен с единичным выходом триггера 23. В свою очередь, единичный вход последнего соединен.с выходом преобразовател  9, а нулевой - с выходом счетчика 4, В исходном состо нии счетчик 2 грубого измерени  и счетчики 3, 4 точного измерени  отрезков времени i и t установлены в нуль. Триггеры 14, 20, 21 и 23 держат ключи соответственно 5, 18, 19 и 22 в закрытом состо нии. Ключи 6 и 7 упра&л емые соответственно преобразовател ми 8 и 9, и схемы 10 и 11 совпадений - одновибраторами 12 и 13, закрыты. приходом стартового импульса Н (см. фиг. 2, а/ триггер 2 О перебрасыв тс  (см. фиг. 2, б) открыва  ключ 18. Первый из мерных импульсов, следующий с периодом Сд с генератора 1 (см. фиг. 2, в); прошедший через ключ 18 незадержанный линией 16 задержки на 0,2То, перебрасывает триггер 14 (см, фиг. 2,г). Ключ 5 при этом открываетс , обеспечива  пропускание счетных импульсов на счетчик 2 грубого измерени  (см. фиг. 2, д). Одновременно передним фронтом триггера 14 запускаетс  одновибратор 12 с длительностью импульса T|j(cM, фиг. 2, е), осуществл   прохождение через схему 10 совпадений на преобразователь 8 только первого счетного импульса из прошедших в счетчик 2 грубого измерени  (см. фиг. 2, ж). Преобразованный в k раз ( 1 - коэффициент преобразовани ) отрезок времени -t , огранитенный стартовым и счетным и myльcaми, заполн етс  импульсами с генератора 1, и число импульсов на данном отрезке времени i фиксируетс  счетчиком 3 емкостью IcГ р, В случае Г i- t возникающие импульсы переноса поступаю - на счетчик 2. С прихо« стопового импульса (см. фиг. 2 , а) - -. . ц. .. . J , триггер 21 перебрасываетс  (см. фиг. 2, з), открыва  ключ 19. Первый из счетных импульсов с генератора 1, прошедший через ключ 19 н задержанный линией 17 задержки на О,2 1 , перебрасывает триггер 15 (см. фиг. 2,и,к). Ключ 5 при этом закрываетс  и прекращаетс  прохождение счетных импульсов на счет - -qjjK 2 (см. фиг. 2, д), кроме того, передним фронтом триггера 15 запускаетс  одновнбратор 13 с длительностью импульса- Т (см. фиг. 2 , л/, ЧТО позвол ет прохождение через схему 11 совпадений только одного счетного импульса, следующего за первым счетным импульсом, прошедшим через ключ 19 (см. фиг. 2,м). Преобразованный в1( раз отрезок времени t, ограниченный стоповым и счетным импульсами , заполн етс  счетными импульсами с генератора 1, и число импульсов на данно отрезке времени k t2 фиксируетс  счетчиком 4 емкостью 3 t TQ .По окончании преобразованного отрезка времени tj начинаетс  про песс однозначного сложени  бтрезков време- ни t и t . При этом перебрасываетс  триггер 23, открываетс  ключ 22, через ко торый счетные импульсы начинают поступать на счетчики 3 и 4. При переполнении счетчика 4 возникает импульс переноса, который перебрасывает триггер 23 в состо ние, при котором ключ 22 закрываетс . Так как емкость счетч ка 4 составл ет SlfT, что отрезок времени -зГ -i составл ет количество импульсов, недостающее до полного заполнени  счетчкка 4. Если ki , i ktg,TO в счетчике 3 возникает импульс переноса , который поступает в счетщк 2 грубого измерени . Технико-экономическа  эффективность предлагаемого измерител  обусловлена главным образом повышением метрологических характеристик этого устройства. Использование новых элементов: триггеров , ключей линий задержки, одновибраторов схем совпадений и взаимосв зей между ними отличает измеритель от прототипа, имеющего дополнительную погре;пность измерени , определ емую выражением 4J ф.Н .. где AVp| величина порога срабатывани  фор мировател  пр моугольных импульсов; амплитуда счетного импульса ка вх де формировател  пр моуточьиых импульсов; i ф ,. - величрша переднего фронта счетного импульса. При этом не только обеспечиваетс  устра нение неоднозначности результата грубого и мерени  и расширение динамического диапазона , но и полностью устран етс  погрешкость измерени  t . Применение измерител , например, дл  контрол  временных параметров интегральных логических схем позвол ет повысить достоверность контрол  с уменьшением числа годных логических схем, попадаюших в брак. Формула изобретени  Измеритель временных интервалов, содер- жаший генератор счетных импульсов, соединенный со счетчиком грубого измерени  через ключ, подключенный к триггерам временных ворот в каналах стартового и стопового импульсов, два счетчика точного измерени  отрезков времени, два преобразовател  масштаба времени в каждом из каналов стартового и столового импульсов, ключи и два формируюших триггера, подключенные к входам каналов, отличаю и; и и с   тем, что, с целью повышени  то-;ности измерений, он снабжен в каждом канале стартового и стопового импульса одновибратором, линией задержки , дополнительным триггером и схемой совпадени , первые входы схемы совпадени  в каждом канале соединены с одновнбратором, Бторь;е Бхогал схемы совпадени  соединены свыходом 1енератора счетных импульсов, выход схемы совпадени  в каждом канале соединен с первым входом преобразовател  масштаба времени, второй вход котсфого соединен с входом стартового и СТЭГЮБОГО канала, вход одновнбратора в каждом канале соединен с выходом тркггера временнь:х зорот, вход триггера вр/емеиных ворот в кахсдом канале подсоединен через линию задер ски к выходу ключа , один вход которого соепдгнен с генератором счетных импульсов, а второй вход с формирзюшим триггером, выход счетчика точного измерени  отрезка времени в каждом каттапс сседкЕен со входом счетчпка грубого r3Mc;p.:;i.:;iitt. к.ч;.т,;: с.четчл;ча точного измере- (1И5; с.;ре.2ка ;.р-;::мен)-1 coera:a;e;ibi через ключ с генерс.тором счетиых им ульсов, вход ключа соединен с выходом догголнительного тригг-еой , из входов дололклтелького триг- r-ep-i с;;эд- :-11:;:и с Ebiv-.OjJo:-.. ирообразовател  мас; таба времеии, а второй-с выходом второго счетчика точкого измерени  отрезка времени в канале стопового импульса. Источники информадик, прин тые во вни макие при экспертизе: 1.Авто: 1атизаци  радиоизмерений. Под ред. Балашова В. П..Советекое радио, 1966, с. 291-293.
2. 2.Авторское свидетельство № 323761, М. . Q 04 F 10/О4, опубликовано в IS72 г. (прототип).

   Стоп

   Фиг.1