SU746397A1 - Измеритель временных интервалов - Google Patents

Description

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ

1

Иэобретёние относитс  к области электроизмерений.и может быть использовано дл  измерени  временных интервалов в автоматике, вычисли- j тельной технике, приборостроении;

Известны измерители временных интервалов, в Которых временной . интервал измер етс  путем сочетани  результата измерени  методом после- |Q довательного счета и результата измерени  с преобразованием масштаба отрезков времени, ограниченных стартовь импульсом (стоповым импульсом) и последующим (предьвдущим) счетным импуль-.. сом 1 .

Наиболее близким по технической сущности  вл етс  измеритель, содержащий генератор счетных импульсов, соединенный с счетчиком грубого изме-20 рени  через схему ИЛИ и через , подключенный к триггерам временных ворот в каналах стартО зого и стопового

M 9fйкшйл жм импульсов, два счетчика точного измерени  отрезков времени, два преобра- 25 эонател  масштаба времени в кахдом из кангшов стартового и стопового импульсов, ключи, два формирун цих триггера, подключенных к вхбдам каналой , триггер сложени  2 . 30

Недостатком известного устройства  вл етс  погрешность измерений, обусловленна  погрешность вьщеленй  счётных ймпульеов, ограничивающих отрезки времени t и tg.

Цель изобретени  - повышение точности измерени . .

Цель достигаетс  .тем, что измеритель снабжен формирователем, регистром калибровки, элементом задержки , триггером управлени  калибровкой , ключом калибровки и переключателем калибрювки нул .

На фиг. 1 приведена структурна  электрическа  ckeMa изме1рйтёл - временных интервалов, на фиг. 2 - временные диаграммы ее работы.

Измеритель временных интервалов содержит генератор 1 счетных импульсов , соединенный с счетчиком 2 грубОго измерени  через ключ 3 и схему 4 ИЛИ и со счетчиками 5 и б точного иэмерёий  t-, и . через 7, схему 8 ИЛИ и ключ 9 соответственно, причемй1 зс&дйчётчика 5 через схему 4 ИЛИ соединен с входом счетчика 2. Клю 7 и 9 соединены соответственно с преобразовател ми 10 и 11 масштаба отрез1{ов времени t и t. Один из йходов преобразователей 10 и 11 соединен непосредственно соответственно с входом Старт и Стоп , второй вход преобразовател  10 соеди нен с выходом ключа 12 непосредственно , а второй вход преобразовател  11 - с выходом ключа 13 через элемент 14 задержки. Один из входов ключей 12 и 13 соединен с генератором 1, второй - соответственно с выходами О, триггеров 15 и 16 временных ворот, счетные входы Т которых соединены соответственно с выходами клю чей 17 и 18, причем выходы Q триг ёров 15 и 16 подключены соотрететвеннок входам ключей 17 и 18. Кроме того, выход Q триггера 16 и выход Q триггера 15 подключены к входам ключа .3. Вторые входы ключей 17 и 18 соединены с выходами 1 соответственно триггеров 19 и 20, входы S .которых подключены соответственно к входам Старт и Стоп, третьи - с выходом генератора 1. Ко входу счетчика 6 через ключ 21 и ко входу счетчика 5 через ключ 21 и схему В ИЛИ подключен выход генератора 1. Вт рой вход ключа 21 соединен с выходом Q триггера 22 сложени , вход S которого соединен с выходом преобразовател  11, вход R - с выходом сче чика 6. Третий вход ключа 21 соедине с вторым выходом преобразовател  10 Кроме того, две группы пере.ключател  калибровки П 1а и П 16, средние i контакты которых объединены, подключены соответственно к входам старт и стоп. Через третью.группу переключател  калибровки П 1в выход генератора 1 подключен к входу ключа 23 калибровки, второй вход которого подключен к выходу Q триггера 24управлени  калибровки, вход S которого , в свою очередь, подключен к выходу счетчика 6, вход R - к выхо ду счетчика 2. Выход ключа 23 калибровки подключен к входу регистра 25 калибровки непосредственно и к входу счетчика 5 через схему 8 ИЛИ. Пер вый и вторЬй коммутируемые контакты четве 5той группы переключател  П 1г калибровки подключены соответственно ко второму и третьему входу счетчика 5. Выходы разр дов Кс1ждой из декад 25а, ,255 и 25Ь регистра 25калибровки соединены соответственно с разр дами декад 5а, 5& и 5;б счетчика 5. Декады 2а, 28 и 26 счетчика 2 соединены между собой также как и декады счетчика 5 и регистра 25 последовательно, К контактам переключател  калибровки подключен формирователь 26. В исходном состо нии в режиме калибровки нул  счетчики 5 и 6 и регистр 25 установлены в нуль. Декады 2а, 25,-2ь устанавливаютс  в сос то ние, при котором в счетчике 2 . оказываетс  записанным число в дес тичном коде 997, Триггеры 15, 16, 19, 20, 22 и 24, держат соответственно ключи 13, 17, 18, 21, 23, а также 3 и 12 в закрытом состо нии . Ключи 7 и 9, управл емые соответственно преобразовател ми 10 и 11 закрыты. С приходом на входы Старт и Стоп одного и того же импульса калибровки (см. фиг. 2а), что означает в сущности измерение временного интервала нулевой длительности, триггер 19 перебрасываетс  1см. фиг. 26), открыва  ключ 17. Первый из счетных импульсов, следующих с периодом ЧГд с генератора 1 (см. фиг. 2Ь), прошедший.через ключ 17 (см. фиг. 2г), задним фронтом переключает триггер 15 (см.фиг. 2А и 2е). При этом сигналом с выхода Q триггера 15 (см. фиг. 2д) ключ 17 закрываетс , что Делает невозможным дальнейшее прохождение через него счетных импульсов. Сигнал с выхода Q триггера 15 открывает ключи 3 и 12. При этом через ключ 12 начинают проходить счетные импульсы (см. фиг. 2ж) на преобразователь 10, первый из которых будет соответствовать окончанию отрезка времени t., , начало которрго определ етс  мпульсом калибровки. Аналогично с приходом импульса калибровки в канале стопового импульса происход т процессы (см. фиг. 2j -. 2fi) по выделению отрезка времени t, с той лишь разницей, что переключение триггера 16.(см. фиг. 2к)закрывает ключ 3. В результате, счетные импульсы не проход т -через ключ 3 на вход схемы 4 ИЛИ. Преобразователи 10 и 11 масштаба времени обеспечивают увеличение в k-раз Длительностей соответственно отрезков времени хода преобразователей 10 и 11 импульk to отсы с длительност ми крывают соответственно ключи 7 и 9. результате этого в счетчики 5 и 6 проходит число счетных импульсов, пропорциональное соответственно величинам о.трезков времени ktj По окончании действи  импульса kt с преобразовател  10 снимаетс  запрет на ключ 21, по окончании импульса kt с преобразовател  9 переключаетс  триггер 22. При этом ключ 21 открываетс  и начинаетс  одновременное прохождение счетных импульсов на счетчики э и 6 до момента переполнени  счетчика 6, при котором триггер 22 возвращаетс  в исходное состо ние, а ключ 21 закралваетс , т. е. при этом на счетчик 5 пройдет число счетных импульсов, недостающее до полного заполнени  счетчика 6. Так как емкость счетчика 6 составл ет число импульсов, соответствующее отрезку времени 3ktQ, то после измерени 

отрезка времени kt число счетных импульсов, недостающее до полного заполнени  этого счетчика (см.фиг.2м соответствует отрезку времени kt (или tj 3to -t ) .

В результате на счетчик 5 емкость которого составл ет число импульсов, соответствующее отрезку времени kf, в общей сложности проходит число счетных импульсов, соответствующее отрезку времени kt,+ ktg, (ил« tj Возникающие при этом, импульсы переноса с выхода счетчика 5 через схему

4ИЛИ поступают на сче±чик 2 грубого измерени .

Очевидно, что в идеальном случае, т. е. без учета внутренних временных задержек счетных импульсов на элементах ключей 12 и 13, а также на элементах преобразователей 10 и 1 отрезки времени Л и kt2 (или t,-to равны между собой (см. фиг. 2ж и 2м) в этом случае сумма fet 3kLo (или ц + t При этом на выходе счетчика 5 возникают три импулса переноса, которые, пройд  в счетчик 2 (см. фиг. 2н ) , установ т в нем число в дес тичном коле, равное 000, кроме того, сам счетчик 5 окажетс  также в состо нии нуль. Однако , в результате задержки Счетнйх импульсов на элементах измерител  реальные значени  отрезков времени kt и ktj (или t и t) не равны между собой J t , 4 15 и tl + t J2

(см. фиг. 2жи 2м ) в общем случае Ы1 У2. tjiочевидно,что результат сложени  отрезков времени и k(3tb -tj tj) будет 3kir(,, при tj tjj результат сложени  3kfo. Дл  получени  однозначного результата сложени  (а именно (,) счетный импульс с выхода ключа 13 задерживаетс  элементом задержки на велигчину (см. фиг. 2м), причем tas выбираетс  заведомо такой величины, чтобы выполнилось условие t tj tj2+ 133. В этом случае результат сложени  3k, и е выхода счётчика

5в счетчик 2 проходит только два импульса переноса (см. фиг. 2н) . Тогда в режиме калибровки после окончани  сложени  отрезков k(t,+ t)

и k(t,j ® момент переполнени  счетчика б триггер 24 перебрасываетс , и ключ 23 открываетс , в результате чего начинаетс  одновременное прохождение импульсов на вход счетчика 5 через схему 8 ИЛИ и на вход регистра 25 калибровки. В момент переполнени  счетчика 2 триггер 24 управлени  калибровкой возвращаетс  в исходное состо ние, и ключ 23 закрываетс . Таким образом, в регистре 25 калибровки фиксируетс  число счетных импульсов, недостакадее до полного заполнейи  счетчика 2 и 5, т. в.

число счетных импульсов, определ емое соотношением величин tt, 152 и tav

В режиме измерений в результате переключател  подача импульса калибровки на входы старт, стоп и счетных импульсов на ключ 23 прекращаетс . Кроме того, импульс начальной установки через группу П 1г подаетс  не на вход установки сче.тчика 5 в нуль, а на вход переписи в счетчик 5 кода из регистра 25 калибровки. Таким обрзом , перед началом каждого измерени  в счетчике 2 устанавливаетс  число в дес тичном коде 997, а в счетчике 5 число в дес тичном коде, соответствующее величинам t , tj

и t

эз

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР 505009, кл. G OJ F 10/02, 1974.

2.ABTopcKOis свидетельство СССР 551600, кл. G О F 10/02, 1975 (прототип).