SU760023A1

SU760023A1 - Измеритель временных интервалов i

Info

Publication number: SU760023A1
Application number: SU782616424A
Authority: SU
Inventors: Nikolaj R Karpov
Original assignee: Nikolaj R Karpov
Priority date: 1978-05-05
Filing date: 1978-05-05
Publication date: 1980-08-30

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для преобразования временных интервалов в цифровой код.

Известно устройство для измерения временных интервалов, содержащее генератор эталонной частоты, генератор ударного возбуждения, четыре элемента совпадения, два триггера и три счетчика [ 1 ].

Недостаток этого устройства заключается в том, что для получения результата преобразования необходимо осуществить ряд дополнительных вычислительных операций (сложить показания двух счетчиков и из этой суммы вычесть показания третьего счетчика).

Известен также измеритель временных интервалов, включающий два счетчика, блок совпадения, два триггера, три элемента совпадения, два элемента задержки и элемент ИЛИ [.2].

Недостатками данного устройства являются большой объем оборудования и невысокая точность преобразования, обусловленная низкой стабильностью генераторов ударного возбуждения.

2

Цель изобретения - увеличение точности и конструктивное упрощение устройства.

Указанная цель достигается тем, что в измеритель временных интервалов, содержащий два счетчика, блок совпадения, два триггера, три элемента совпадения и два элемента задержки, выход первого из которых соединен с первым входом второго элемента совпадения, а выход второго элемента задержки соединен с первым входом первого элемента совпадения,' второй вход которого соединен с прямым выходом первого триггера, а выход первого элемента совпадения соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, при этом выход первого счетчика через второй элемент ИЛИ соединен со входом второго счетчика, дополнительно введены триггер и элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с шиной "старт” импульсов и первым входом первого триггера, второй вход которого соединен с шиной "стоп” импульсов и вторым входом дополнительного элемента ИЛИ, выход которого через иоследо'вательно соединенные первый и второй элементы задержки подключен к первому входу

760023

третьего элемента совпадения, второй вход которого соединен с инверсным выходом первого ' триггера и вторым входом второго элемента совпадения, выход которого соединен со вхоДом второго триггера, выход которого подклю- $ чен ко второму входу первого элемента ИЛИ, входу первого счетчика и первому входу блока совпадения, второй вход которого соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ и выходом дополнительного триггера, вход которого соединен с выходом третьего элемента. совпадения, а выход блока совпадения подключен к третьему входу дополнительного элемента ЙЛИ, четвертый вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу. 7 ,

Измеритель временных интервалов содержит элементы 1, 2, 3 ИЛИ, элементы 4, 5, 6 совпадения, триггеры 7, 8, 9, элементы 10, 11 задержки, счетчики 12, 13 и блок 14 совпадения. , .

Устройство работает следующим образом.

С поступлением на вход преобразователя

импульса "Старт” (фиг. 2 а), определяющего начало преобразуемого временного интервала, триггер 7 устанавливается в такое состояние (фиг. 26); при котором элемент 4 совпадения открыт, а элементы 5, 6 совпадений закрыты напряжением с инверсного выхода триггера 7. Короткий импульс "Старт” поступает на первый вход элемента 1 ИЛИ и, пройдя через последовательно включенные элементы 10, 11 задержки и открытый элемент 4 совпадения, поступает на первый вход элемента 2 ИЛИ, через элемент 3 ИЛИ на вход счетчика 13. С выхода элемента 2 ИЛИ импульс поступает на второй вход элемента 1 ИЛИ.

Далее процесс циркуляции импульса "Старт”

(фиг. 2в) в контуре из элементов 1, 10, 11,

4 и 2 происходит аналогично первому циклу обращения. Процесс циркуляции по этому

25

30

35

40

^^коятуру происходит до момента появления на

45

втором входе устройства импульса ”Стоп”, соответствующего концу преобразуемого интервала времени (фиг. 2 а). Таким образом, в "Стоп” в счетмомент поступления импульса чике 13 записывает код

50

^гДе Т„

ы X ’о

- время задержки, ментами 10 и 11

55

нос состояние, при котором закрывается элемент 4 совпадения и открываются элементы

5 и 6 совпадения, выходы которых подключены к счетным входам триггеров 8 и 9 соответственно.

В качестве триггеров 8 и 9 используются триггеры со сквозным переносом, причем в исходном состоянии триггер 9 устанавливается в единичное, состояние, а триггер 8 - в нулевое.

Импульс "Стоп” поступает также через элемент 1 ИЛИ на два последовательно включенных элементы 10 и 11 задержки. С выхода элемента 10 задержки импульс "Старт”, совершая (1М+1)-ый цикл обращения, поступает через открытый элемент 5 совпадения на вход триггера 8, устанавливая его в единичное состояние. Этот же (Ν+1) импульс ”Старт”, пройдя через элемент 11 задержки с временем задержки д Т и через открытый элемент 6 совпадения, поступает на счетный вход триггера 9.

Так как триггер 9 находится в единичном состоянии, то (Ν+1) "Старт” импульс проходит на вход элемента 2 ИЛИ и своим задним фронтом устанавливает триггер 9 в нулевое состояние. Таким образом, после прохождения (Ν+1) импульса "Старт” триггер 8 устанавливается в единичное состояние, а триггер 9 - в нулевое

Импульс "Стоп”, совершая первый цикл обращения, с выхода элемента 10 задержки через открытый элемент 5 совпадения и находящийся в единичном состоянии триггер 8 поступает на вход элемента 2 ИЛИ и задним фронтом устанавливает триггер 8 в нулевое состояние. Этот же импульс "Стоп”, пройдя через элемент 11 задержки, открытый элемент

6 совпадения, поступает на вход триггера 9 и устанавливает его в единичное. состояние.

Таким образом, после первого совместного цикла обращения (Ν+1) "Старт” импульса и первого "Стоп” импульса триггеры 8 и 9 устанавливаются в исходные состояния. На выходе элемента 2 ИЛИ формируются два импульса, задержанные друг относительно друга на величину - Δ"ΐ. Далее процесс циркуляции двух импульсов происходит аналогично описанному выше первому циклу обращения, а количество циклов обращения фиксируется счетчиком 12,

Импульс "Старт” циркулирует с периодом Т_о по контуру из элементов 1, 10, 11, 6, 9 ,и 2, а импульс "Стоп” - с периодом Т_о- ДТ по контуру из элементов 1, 10, 5, 8 и 2. В каждом цикле обращения задержка , импульса "Стоп’’ относительно "Старт” импульса уменьшается на величину Д Т. В момент совпадения импульсов "Старт” и "Стоп” на выходе блока 14 совпадения формируется запрещающий уровень напряжения (фиг. 2д), который, посту-/

создаВаемое элезадержки.

Для уточнения результата преобразования

необходимо к коду N прибавить код, Пропорциональный интервалу времени „ Импульсом ”Стоп” триггер 7 возвращается в исход760023

кая на вход элемента 1, осуществляет срыв процесса циркуляции.

Конечный результат преобразования Νρ за писывается в виде

А

АТ

где

Ν₁ - показания счетчика 12.

I

В целях сохранения однородности шкалы отсчета емкость счетчика 12 соответствует равенству.

ΔΤ

В случае, если = Т_о, происходит перепоя нение счетчика 12 и импульс переполнения с "ценой” Т_о через элемент 3 ИЛИ поступает на счетчик 13.

10

15

Claims

Формула изобретения

20

Измеритель временных интервалов, содержащий два счетчика, блок совпадения, два триггера, три элемента совпадения и два элемента задержки, выход первого из которых соединен с первым входом второго элемента совпадения, 25 а выход второго элемента задержки соединен с первым входом первого элемента совпадения, второй вход которого соединен с прямым выходом первого триггера, а Βέιχόη первого элемента совпадения соединен с первым входом з₀первого элемента ИЛИ, при этом выход первого счетчика через второй элемент ИЛИ соединен со входом второго счетчика, о т л и6

чающийся тем, что, с целью повышения точности и конструктивного . упрощения измерителя, в него дополнительно введены триггер и элемент ИЛИ, первый вход которого соеди- * нен с шиной "Старт” импульсов и первым входом первого триггера, второй вход которого соединен с шиной "Стоп” импульсов и вторым входом дополнительного элемента ИЛИ, выход которого через последовательно соединенные первый и второй элементы задержки подключен к первому входу третьего элемента совпадения, второй вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера и вторым входом второго элемента совпадения, выход которого соединен со входом второго триггера, выход которого подключен ко второму входу первого элемента ИЛИ, входу первого счетчика и первому входу блока совпадения, второй вход которого соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ и выходом дополнительного триггера, вход которого соединен с выходом третьего элемента совпадения, а выход блока совпадения подключен к третьему входу дополнительного элемента ИЛИ, четвертый вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ.