SU600514A1 - Измеритель временных интервалов - Google Patents

Description

третий вход блока измерени  и сложени  времен - к второму выходу блока коррекции погрешности измерени , третий выход которого соединен с четвертым входом блока измерени  и сложени  времен.

Блок коррекции погрешности измерени  содержит цреобразователь, вход которого соединен с выходом двух ключей, вход первого ключа подключен к выходу формировател  стартового импульса, второй вход первого ключа - к выходу триггера, к входу третьего ключа и к второму входу блока измерени  и сложен и  времен. Вход второго ключа соединен с вы.ходом формировател  стопового имнульса , второй вход второго ключа нодключен к второму выходу триггера, к входу четвертого ключа и к третьему входу блока измерени  и сложени  времен. Второй вход преобразовател  соединен с выходом третьего ключа и с выходом четвертого ключа, второй вход третьего ключа подключен к выходу одновибратора , вход которого св зан с выходом бло-ка устранени  неоднозначцости дл  стартового нмпзльса. Второй вход четвертого ключа соединен с выходом второго одновибратора , вход которого подключен к выходу блока устранени  неоднозначности дл  стопового имнульса, третий вход третьего ключа-с третьим входом четвертого ключа и с выходом генератора мерных импульсов, а выход преобразовател  - с четвертым входом блока измерени  и сложени  времен.

Такое отличие позвол ет значительно уменьшить абсолютную погр-ешность измерени  интервала времени.

На фиг. 1 приведена функциональна  схема измерител  временных интервалов; на фнг. 2-временна  диаграмма его работы.

Измеритель временных интервг в содержит генератор 1 мерных импульсов; блок формировани  временных ворот грубого счета , состо н1НЙ из ключей 2, 3, триггеров 4, 5; счетчик 6 грубого измерени ; объект 7 исследовани ; формирователи стартового 8 и стопового 8 импульса; блок устранени  неодиол значности дл  стартового нм ульса, содержащий триггер 9, ключи 10, 11 и 12, триггер 13, линию 14 задержки; блок устранени  неоднозначности дл  стопового импульса, включающий в себ  триггер 9, ключи 10, 11 и 12, т)иггер 13 и линию 14 задержки; блок кор- рекцип погрешности измерени  состе щий из одновибраторов 15, 15, преобразовател  16, ключей 17, 17, 18, 18, триггера 19; фор.мирователь 20 сдвига синхроимпульсов; формирователь 21 зон запрета, блок измерени  и сложени  времен, имеющий ключи 22, 23, 24, счетчики 25 и 26 точного измерени , триггер 27; ключ 28.

В исходном состо нии триггеры 4,9, 9, 27 держат соответственно ключи 2, 12, 12,24 закрытыми , а триггеры 5, 9, 9, 13, 13-ключи 3, Юн 10, И, 11 открытыми. Триггер 19 держит при этом кл)очи 17, 18, 22 открытыми,-а ключи 17, 18, 23 закрытыми, На ключи И,

1Г с формировател  21 синхронно с последовательностью мерных импульсов t/i (фиг. 2) поступают импульсы запрета зон неоднозначности 1/2- Длительность импульсов зоны запрета выбираетс  из услови 

О.Оо 5i Тиз 2 (т:ф -|- т„),

где Тш - длительность импульса зоны запрета;

То - период следовани  мерных импульсов;

Тм - длительность мерного импульса р да MI;

тф-длительность фронта триггера управлени  временных ворот грубого счета (триггер 4).

Носледовательность импульсов t/з, предназначенных дл  запуска объекта 7 исследовани , HOCTySjaeT с выхода формировател  20 сдвига синхроимпульсов таким образом, что кажда  последующа  пара нмпульсов оказываетс  сдвинутой относительно Н;редыдущей на величину

т сргде ;V - число сдвигов пар синхроимпульсов.

После запуска первым синхроимпульсом р да t/3 (первый подцикл работы устройства) объекта исследований исследуемый сигнал с выхода последнего попадает на формирователи 8, 8, обеспечивающие формирование интервальных импульсов 4 (стартового Я, стопового /С), ограничивающих временной интервал tn на фиксированных уровн х входного сигнала. Стартовый (стоповый) импульс с учетом состо ни  U триггера 19 проходит (не проходит) через ключ 17 (17) на вход «интервальный импульс t/e П1реобразовател  16. Одновременно стартовый (стоиовый) импульс подаетс  в блок устранени  неоднозначности дл  стартового (стопового) импульса . Если старто-Еый (стоповый) импульс /-/1 (Ki) не входит в зону запрета, то он проходит через ключ 11 (1Г) и перебрасывает триггер 9 (9) в состо ние Uj (Ui), разрешающее поступление последующего интервального импз-льса через ключ 12 (12) и запрещающее прохождение импульсов Us (t/s) через ключ И (И )- Стартовый (стоповый) импульс , пройд  через ключ 11 (11), запускает одновибратор 15 (15) с длительностью имйульса UQ (Uis), равной то.

В этом случае ближайший мерный импульс, следующий за стартовым (стоповым).импульсом , с учетом состо ни f/5 триггера 19 подаетс  (не подаетс ) через ключ 18 (18) на вход «мерный импульс UQ преобразовател  16.

После преобразовани  в k раз нмпульс длительностью +11 с выхода преобразовател  16 иостзпает на вход ключа 22, обеспечива  тем самым прохождение мерных импульсов на счетчик 25 точного измерени  А емкостью kiQ. Кроме того, ста )товый импульс,

пройд  через ключ 11, перебрасывает триггер 4 в состо ние U, при котором через ключ 2 мерные импульсы t/is начинают проходить на счетчик б грубого измерени . Стоповый импульс , пройд  ключ 1 Г, перебрасывает триггеры 4 и 5 в состо ни  Un и t/is, при которых подача мерных импульсов через ключи 2 и 3 на счетчик б прекращаетс . Таким образом , в течение первого подцикла работы устройства счетчик б измер ет целую часть временного интервала /„, а счетчик 25-неучтенный отрезок времени tn.

Второй подцикл работы устройства начинаетс  с приходом через период Т второго синхроимпульса f/s с формировател  20, При этом триггер 9 перебрасываетс , а также происходит запуск объекта 7 исследований. Как и во врем  первого подцикла формирователи 8, 8 осуществл ют выработку двух интервальных импульсов t/4 (HZ и /(2), однако в этом случае состо ние триггера 19 таково, что возможно прохождение на преобразователь 16 только стопового интервального импульса и следующего за ним мерного импульса . Преобразованный интервал времени 4i с выхода преобразовател  16 поступает на вход ключа 23, обеспечива  прохождение мерных импульсов на счетчик 26 емкостью 2йто. Очевидно, что отрезок времени 2i+ o 2то-г 21 составл ет количество мерных импульсов , недостаюпхее до полного заполнени  счетчика 26.

Однозначное сложение отрезкО|В времени /и и 21+Тб начинаетс  с окончанием преобразовани  отрезка времени 2ь т. е. с окончанием преобразованного импульса выхода преобразовател  16 триггер 27 через ключ 28 устанавливаетс  в состо ние, при котором мерные импульсы через ключ 24 одновременно проход т на счетчики 25, 26. При переполнении счетчика 26 возникает импульс переноса , который перебрасывает триггер 27 в состо ние , запрещающее прохождение мерных импульсО|В на счетчики 25, 26. В счетчике 25 происходит суммирование мерных импульсов, составл ющих отрезки времени и и /21+т оВозникающие в счетчике 25 либо при измерении отрезка времени и, либо при суммировании отрезков времени и 21+то импульсы переноса поступают на счетчик б. Измерени  целой части временного интерва та in во врем  второго подцикла не происходит, так как триггер 5 находитс  в состо нии, запрещающем прохождение мерных импульсов через ключ 3 на счетчик 6.

Таким Образом, в устройстве за одпн цик-л, состо щий из двух подциклов, происходит первое, из полного числа Л, измерение временного интервала tnРабота устройства в случае по влени  какого-либо интервального импульса в зоне запрета отличаетс  лишь работой блока устранени  неоднозначности дл  соответствующего интервального импульса. Как показано на

фиг. 2, после заиуска об1.екта исследований третьим синхроимпульсом СУа стартовый импульс Яз находитс  в зоне запрета и во врем  первого подцпкла очередного цикла 1змереиий не проходит через ключ 11. а через линию 14 с задержкой тз«0.5то подаетс  через открытый ключ 10 на входы одновибратора 15, триггеров 4. 13, иепебрасыва  цпп этом триггер 13 в состо ние , при котором прохождеиис данного интервального импульса через ключ 11 исвозможио и во воем  втопого подиикла. На иреобразопатель 16 иоступаст, таким образом, отрезок времени /i;.

Па фиг. 2 показано ттахождеиие стопового импульса /С2Л- также в зоне запрета ипи запуске объекта исследований последним 2jV-M синхроимпульсом р да U. Па преобразователь 16 в этом случае поступает отрезок впемени . С окончание т каждого иикла измерений триггеры 4, 5, 9, 9. КЗ, 13, 19. 27 устанавливаютс  импульсом Lls с формировател  в исходиое состо ние.

Фор T.I у л а изобретени 

Claims (2)

1. Пзмеритель временных интервалов, содержащий генератор мер.ных Т1мпульсов, выход котооого соединен через блок измереии  и сложени  времен с входом счетчи.ка грубого измерени  и через блок формировани  временных ворот грубого счета с вторым входом счетчика грубого 1 змерени . второй вход блока формировани  временных ворот грубого счета соединен с выходом блока устранени  неоднозначности дл  стартового импульса, вход которого соединен с выходом формировател  стартового импульса, третий вход блока формировани  времеиных ворот грубого счета соединен с выходом блока устранени  неоднозначностц дл  стопового импульса, вход которого соедтщен с выходом формировател  стопового импульса, вход формировател  стартового имиульса по.дключен к выходу объекта исследовани , вход фопмировател  стопового импульса подключен к втопому выходу объекта исследовани , вход которого соединен с выходом формировател  сдвига синхроимпульсов, вход которого соединен с выходом генератора мерных импульсов и с входом формировател  зон запрета, выход которого подключен к втооому входу блока уст ранени  неоднозначности д,1Я стопового им пульса и к второму входу блока устранени; неоднозначности дл  стартового импульса отличающийс  те,т, что, с целью умень щени  абсолютной погреитности измерени , него вве.ден блок коррекции погрешности тт мереии , причем вхо.д блока коррекции пс гоеии-юсти измерени  соедииеи с выходо блока устранени  неоднозначности дл  стаг тпвых ИМПУЛЬСОВ, второй вход блока KOpneiии 1 погрешиостл ттзмерени  соединен с вых ОМ блока устранени  неоднозначности дл стоиоБого импульса,, третий вход блока ко рекциц погрещности измерени  подключен ыходу формировател  сдвига синхроимпул

сов, выход блока коррекции погрешности измерени  соединен с вторым входом блока измерени  и сложени  времен, третий вход которого иодключеи к второму выходу блока коррекции погрешности измерени , третий выход которого соединен с четвертым входом блока измерени  и сложени  времен.

2. Измеритель по п. I, от ЛИ ч а го ш и йс   тем, что блок коррекции погрешности измерени  содержит преобразователь, вход которого соединен с выходом двАх ключей, вход первого ключа соединен с выходом формировател  стартового импульса, второй вход первого ключа подключен к выходу триггера, к входу третьего ключа и к второму входу блока измерени  и сложени  времен, вход второго клроча соедпиеи с выходом формировател  стопового импульса, второй вход второго ключа подключен к второму выходу триггера , к входу четвертого ключа и к третьему входу блока измерени  и сложени  времен,

второй вход преобразовател  соединен с выходом третьего ключа и выходом четвертого ключа, второй вход третьего ключа подключен к выходу одновибратора, вход которого

соединен с выходом блока устранени  неоднозначности дл  стартового импульса, второй вход четвертого ключа соединен с выходом второго одновибратора, вход которого подключен к выходу блока устранени  неоднозначности дл  стопового импульса, третий вход третьего ключа соединен с третьим входом четвертого ключа и с выходом генератора мерных импульсов, выход преобразовател  соединен с четвертым входом блока измерени  и сложени  времен.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе I. Авторское свидетельство СССР №423094, кл. G 04F 10/04, 1974.

2. Патент Великобритании № 990564, кл. G 08С, 11 Н 03F, 1965.

Фиг. 1