SU845138A1 - Измеритель временного интервала - Google Patents

Description

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННОГО ИНТЕРВАЛА

1

Предлагаемое устройство относитс  к измерительной технике и может быть использовано при измерении длительностей временных интервалов.

Известны измерители временных интервалов , примен емые в измерительной технике , содержащие основной канал измерени , включающий в себ  временной селектор и основной счетчик импульсов, и дополнительных каналов (т - число, показывающее , во сколько раз надо повысить точность измерени ), каждый из которых содержит последовательно соединенные временной селектор и счетный триггер 1.

Данное устройство недостаточно надежно , так как на результат измерени  вли ют сбои счетных триггеров в течение всего измер емого интервала.

Недостатком этого устройства  вл етс  также необходимость об зательного фазировани  генератора тактовых импульсов началом измер емого временного интервала.

Наиболее близок к предлагаемому -измеритель временного интервала, реализующий способ измерени  длительности однократных временных интервалов и содержащий основнойсчетчик , дещифратор и п каналов, каждыи из которых содержит последовательно соединенные временной селектор и два элемента пам ти, выходы которых подключены ко входам дешифратора, управл ющего двух разр дным дополнительным счетчиком 2.

Это устройство малонадежно из-за вли ни  на результат измерени  сбоев элементов пам ти в течение всего измер емого интервала , а также из-за больщого времени обработки результатов измерени .

Цель изобретени  - повыщение надежности работы измерител  временного интервала .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в измеритель временного интервала, содержащий счетчик, дешифратор и п каналов, каждый из которых состоит из первого триггера и временного селектора, выход которого св зан со входом второго RS-триггера , выход которого подключен к соответствующему входу дещифратора, при этом шина измер емого временного интервала соединена с первыми входами временных селекторов всех каналов, вторые входы которых подсоединены к соответствующи.м п шинам равносдвинутых по фазе последовательностей импульсов, дополнительно введены элемент ИЛИ, а в каждый канал - элемент И и элемент ИЛИ-НЕ, при этом R-входы первых RS-триггёров всех каналов соединены между собой и подключены ко входу сброса счетчика, счетный вход которого соединен с R-входами вторых RS-триггеров всех каналов и с выходом элемента ИЛИ, входы которого соединены с S-входами первых RSтриггеров всех каналов и с выходами элементов И этих же каналов, причем в каждом j канале (1 j п) S-вход второго RSтриггера соединен с выходом временного селектора , первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами элемента И, выход которого соединен с S-входом первого RS-триггера, а третий вход - с выходом элемента ИЛИ- НЕ, первый вход которого соединен с выходом первого RS-триггера этого же канала и с входами элементов ИЛИ-НЕ последующих п-2 каналов. На фиг. 1 представлена функциональна  схема предлагаемого измерител  временного интервала, на фиг. 2 - временные диаграммы , по сн ющие работу предлагаемого устройства. Измеритель временного интервала содержит счетчик 1, дещифратор 2 и п каналов п, каждый из которых содержит RS-триггеры 4 и 5, элемент ИЛИ 6, временной селектор 7, элемент И 8, шину 9 измер емого временного интервала, п щин 10 1 -10 п равносдвинутых по фазе последовательностей импульсов, элемент ИЛИ НЕ 11 и шину 12 начальной установки. На фиг. 2 обозначено; 13 - измер емый временной интервал; 14-17 - равносдвинутые по фазе импульсные последовательности на входах первого-четвертого каналов; 18-21 - сигналы на выходах RS-триггеров 5 первого-четвертого каналов; 22 - сигналы на выходе элемента ИЛИ. Работает измеритель временного интервала следующим образом. После поступлени  на щину 12 импульса начальной установки обнул ютс  счетчик 1 и RS-триггеры 4 всех п каналов 3 1-3 п; при этом элементы ИЛИ-НЕ 11 всех каналов открывают по третьему входу элементы И 8 этих же каналов. С приходом измер емого временного интервала элементы И 8 всех каналов открываютс  по первому входу; кроме того, открываютс  по первому входу временные селекторы 7. Импульс одной из последовательностей (в данном слу чае последовательности с шины 10 2) расположен на временной оси ближе других к началу измер емого временного интервала. Этот импульс пройдет через элемент И 8 канала 3 2 (в общем случае j-того канала) на S-вход RS-триггера 4 и установит его в единичное состо ние. При этом на выходах элементов ИЛИ-НЕ 11 всех каналов, кроме первого (в общем случае - кроме J-1), формируетс  сигнал, отключающий по третьему входу элемент И 8 этого же канала, и через элемент ИЛИ 6 на счетный вход счетчика 1 будет подключена импульсна  последовательность с шины 10-1, т. е. таким образом выбираетс  одна из п последовательностей , импульс которой расположен во времени дальще всех других от начала измер емого временного интервала. С помощью счетчика 1 подсчитываетс  количество импульсов NO выбранной последовательности на щине 10-1, наход щихс  внутри измер емого временного интервала (в данном случае NO- 2). Полученное число определ ет целую часть результата измерени . В течение всего измер емого интервала через открытые временные селекторы 7 на S-входы RS-триггеров 5 всех каналов поступают импульсы равносдвинутых импульсных последовательностей , перевод  RS-триггеры 5 в единичное состо ние, а обнул ютс  эти триггеры импульсами с элемента ИЛИ 6, т. е. фактически импульсами выбранной последовательности (в данном случае последовательности с шины 10-1). К моменту окончани  измер емого временного интервала часть RS-триггеров 5 будет находитьс  в единичном состо нии, а часть - в нулевом, т. е. фактически дл  каждой из п-I оставшихс  последовательностей определ етс  количеством импульсов NI, наход щихс  внутри измер емого временного интервала по модулю No. Очевидно (см. фиг. 2), что Nt О (mod No), либо NL 1 (mod NO). Количество К RS-триг геров 5, наход щихс  в единичном состо нии , или, что то же самое, количество последовательностей с Ni 1 (mod NO), определ етс  дещифратором 2, и, таким образом, определ етс  уточн юща  часть результата измерени , равна  - TQ. В рассматриваемом случае к 2, т. е. окончательный результат измерени  t (No+-)To (2 + )То 2,5Т , где к - количество RS-триггеров 5, наход щихс  в единичном состо нии в рассматриваемый момент времени; TO- период следовани  импульсов в и.мпульсной последовательности. Надежность работы предлагаемого измерител  временного интервала выше, чем у прототипа. Очевидно, что в предлагаемом устройстве сбои в работе RS-триггеров5 в интервале времени от начала измер емого временного интервала до последнего импульса из выбранной последовательности, наход щегос  внутри измер емого вре.менного интервала, не вли ют на конечный результат измерени , поскольку каждым и.мпульсом этой последовательности происходит их обнуление. В прототипе сбои RS-триггеров 4 и 5 на всем прот жении измер емого временного интервала вли ют на конечный результат измерени .

Благодар  введению в измеритель элемента ИЛИ и в каждый канал элементов ИЛИ-НЕ и элементов И, а также использованию в качестве элементов пам ти RSтриггеров , предлагаемый измеритель временного интервала обладает повыпленной надеж ностью.

Claims (2)

1. Формула изобретени  Измеритель временного интервала, содержаш .ий счетчик, дешифратор и п каналов, каждый из которых состоит из RS-триггера и временного cevieKTOpa, выход которого св зан со входом второго RS-триггера, выход которого подключен к соответствующему входу дешифратора, при этом шина измер емого временного интервала соединена с первыми входами временных селекторов всех каналов, вторые входы которых подсоединены к соответствуюш.им п шинам равносдвинутых по фазе последовательностей импульсов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности его работы, в него введен элемент ИЛИ, а в каждый канал - элемент-J I и элемент ИЛИ-НЕ, при этом

   R-входы первых R-S-триггеров всех каналов соединены между собой и подключены к входу сброса счетчика, счетный вход которого соединен с R-входами вторых RS-триггеров всех каналов и с выходом элемента ИЛИ, входы которого соединены с S-входами первых RS-триггеров всех каналов и с выходами элементов И этих же каналов, причем в каждом канале первый и второй входы временного селектора соединены соответственно с первым и вторым входами элемента И, выход которого соединен с S-вхо дом первого RS-триггера, а третий вход элемента И соединен с выходом элемента ИЛИ - НЕ, первый вход которого соединен с выходом первого RS-триггера этого же канала и с входами элементов ИЛИ-гНЕ последующих п-2 каналов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Шл ндин В. М. Цифровые измерительные преобразователи и приборы, «Высша  школа, М., 1973, с. 170, рис. 3.20.
2. 2. Авторское свидетельство СССР № Зд0501, кл. G 04 F П/ОО, 1973 (прототип ).

   г/г.