SU1322222A1 - Device for measuring time intervals - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области измерительной техники и может быть использовано при создании цифровых измерителей временных интервалов , а также частотомеров и фазометров . Цель изобретени  - повышение Достоверности измерени  временных интервалов между сигналами импульсной последовательности - достигаетс  за счет исключени  ошибочной информации в начале измерений. Дл  этого в устройство, содержащее генератор 1 тактовых импульсов, элемент 2-1 совпадени , триггер 4, счетчики 5 и 6 импульсов с дополнительными разр дами 7 и 8 соответственно, блоки 9 и 10 вывода информации, введен второй элемент 2-2 совпадени , а блок коммутации 3 содержит счетный триггер 11, линии 12 и 13 задержки, элементы 14-20 совпадени  и элементы ИЛИ 21 и 22. Это обеспечивает предотвращение считывани  случайной кодовой комбинации и позвол ет производить правильное измерение интервала между импульсами исследуемого процесса. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. с слThe invention relates to the field of measurement technology and can be used to create digital time interval meters, as well as frequency meters and phase meters. The purpose of the invention is to increase the Accuracy of the measurement of the time intervals between the signals of a pulse sequence - achieved by eliminating erroneous information at the beginning of measurements. To do this, a device containing a clock pulse generator 1, a match element 2-1, a trigger 4, counters 5 and 6 pulses with additional bits 7 and 8, respectively, information output blocks 9 and 10, a second match element 2-2, and switching unit 3 contains a counting trigger 11, delay lines 12 and 13, matching elements 14-20, and OR elements 21 and 22. This prevents the random code pattern from being read and allows the correct measurement of the interval between pulses of the process under study. 1 hp f-ly, 2 ill. from the next

Description

Изобретение относитс  к измери- тельной технике и может быть использовано при создании цифровых измерителей временных интервалов, а также частотомеров и фазометров.The invention relates to a measurement technique and can be used to create digital time interval meters, as well as frequency meters and phase meters.

Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности измерени  временных интервалов между сигналами импульсной последовательности за счет исключени  ошибочной информации в начале измерений.The aim of the invention is to increase the reliability of measurement of the time intervals between signals of a pulse sequence by eliminating erroneous information at the beginning of measurements.

На фиг.1 приведена функциональна  схема устройства; на фиг.2 - функциональна  схема блоков вывода информации.Figure 1 shows the functional diagram of the device; figure 2 - functional diagram of the blocks of information output.

Устройство (фиг.1) дл  измерени  временных интервалов содержит генератор 1 тактовых импульсов, элементы 2-1 и 2-2 совпадени , блок 3,коммутации , триггер 4, счетчики 5 и 6 импульсов с дополнительными разр дами 7 и 8 соответственно, блоки 9 и 10 вывода информации.The device (Fig. 1) for measuring time intervals contains a generator of 1 clock pulses, elements 2-1 and 2-2 of coincidence, block 3, switching, trigger 4, counters 5 and 6 pulses with additional bits 7 and 8, respectively, blocks 9 and 10 information output.

Блок 3 коммутации содержит счетный триггер 11, линии 12 и 13 задержки , элементы 14-20 совпадени , элементы ИЛИ 21 и 22. Причем выход генератора 1 подключен к первому входу элемента 2-1, второй вход которого подключен к третьему входу блока 3 коммутации, выходу триггераSwitching unit 3 contains a counting trigger 11, delay lines 12 and 13, elements 14–20, elements OR 21 and 22. Moreover, the output of generator 1 is connected to the first input of element 2-1, the second input of which is connected to the third input of switching unit 3, trigger output

4и первому инверсному входу элемен- та 2-2, второй вход которого подключен к входной шине и второму входу блока 3, первый вход которого соединен с выходом элемента 2-2 и S-вхо дом триггера 4, первый и второй выходы блока 3 соединены со счетными входами соответственно счетчиков 54 and the first inverse input of element 2-2, the second input of which is connected to the input bus and the second input of block 3, the first input of which is connected to the output of element 2-2 and the S input of trigger 4, the first and second outputs of block 3 are connected to counting inputs, respectively, counters 5

и 6 с дополнительными разр дами 7 и 8 соответственно, выходы счетчиковand 6 with additional bits 7 and 8, respectively, the outputs of the counters

5и 6 подключены к информационным входам блоков 9 и 10 соответственно, управл ющие входы которых соединены с п тым и шестым выходами соответственно блока 3, третий и четвертый выходы которого подключены к R-BXO- дам счетчиков 5 и 6. Кроме того, в блоке 3 вход счетного триггера 11 соединен с вторым входом блока и одним входом элемента 20, другой вход которого подключен к третьему входу блока 3, а выход - к входам линий5 and 6 are connected to the information inputs of blocks 9 and 10, respectively, the control inputs of which are connected to the fifth and sixth outputs, respectively, of block 3, the third and fourth outputs of which are connected to R-BXO counters 5 and 6. In addition, in block 3 the input of the counting trigger 11 is connected to the second input of the block and one input of the element 20, the other input of which is connected to the third input of the block 3, and the output to the inputs of the lines

12 и 13 задержки, выход линии 12 сое динен с входами элементов 16 и 17, выходы которых подключены соответственно к первым входам элементов 21 и 22, вторые входы которых объединены 12 and 13 delays, the output of the line 12 is connected to the inputs of elements 16 and 17, the outputs of which are connected respectively to the first inputs of elements 21 and 22, the second inputs of which are combined

5five

00

5five

00

5five

00

5 five

соединены с четвертым входом блока 3, третий и четвертый выходы которого соединены с выходами элементов ИЛИ 21 и 22, выход элемента 13 подключен к вторым входам элементов 18 и 19, выходы которых соединены с п тым и шестым выходами блока 3, первый выход триггера 11 соединен с входами элементов 14, 17 и 19, а второй его выход - с входами элементов 15, 16 и 18.connected to the fourth input of block 3, the third and fourth outputs of which are connected to the outputs of the OR elements 21 and 22, the output of element 13 is connected to the second inputs of elements 18 and 19, the outputs of which are connected to the fifth and sixth outputs of block 3, the first output of the trigger 11 is connected with the inputs of elements 14, 17 and 19, and its second output with the inputs of elements 15, 16 and 18.

Блок 9 (10) может быть выполнен на элементах И 23-27 (28-32) и вентильных элементах (диодах) 33-38 (39-44), диоды обеспечивают объединение и разв зку выходов элементов И блоков 9 и 10 вывода информации.Block 9 (10) can be made on AND 23-27 (28-32) elements and valve elements (diodes) 33-38 (39-44), the diodes provide for combining and decoupling the outputs of elements AND blocks 9 and 10 of information output.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При включении устройства начинает работать генератор 1 тактовых импульсов . Триггер 11 коммутатора 3 находитс  в одном из положений (О или 1), благодар  чему открыт один из элементов 14 или 15 совпадени , но до поступлени  первого импульса исследуемого процесса счетчики 5 и 6 не работают, так как несимметричный триггер 4, име  преобладание в нулевое состо ние, после включени  устройства устанавливаетс  в нулевое состо ние, а низкий потенциал с выхода триггера запрещает прохождение импульсов с выхода триггера 1 через элемент 2-1 совпадени .When the device is turned on, the 1-clock pulse generator starts to work. The trigger 11 of the switch 3 is in one of the positions (O or 1), so one of the elements 14 or 15 is open, but before the arrival of the first pulse of the process under study, counters 5 and 6 do not work, because the asymmetric trigger 4, having a predominance of zero the state, after switching on the device, is set to the zero state, and the low potential from the trigger output prevents the passage of pulses from the trigger output 1 through the coincidence element 2-1.

Первый импульс исследуемого процесса , пришедший на вход устройства, проходит через элемент 2-2 совпадени  и через элементы 21 и 22 поступает на R-вкод счетчиков 5 и 6 импульсов с дополнительными разр дами 7 и 8, устанавливает их в исходное (нулевое) состо ние, так как после включени  устройства в счетчиках 5 и 6 и допол- 5 нительных разр дах 7 и 8 устанавливаетс  произвольна  (случайна ) кодова  комбинаци . По аналогии с триггером 11 триггеры счетчиков 5 и 6 и дополнительных разр дов 7 и 8 могут находитьс  в одном из положений (произвольно О или 1). Одновременно импульс с выхода элемента 2-2 совпадени  поступает на вход триггера 4 и устанавливает его в состо ние 1. Высокий потенциал с выхода триггера 4 открывает элементы 2-1 и 20 совпадени  и закрывает элемент 2-2 совпадени . Тактовые импульсы с выхода генератора 1 проход т через элемент 2-1The first impulse of the process under study, which came to the input of the device, passes through element 2-2 of coincidence and, through elements 21 and 22, enters the R-code of counters 5 and 6 pulses with additional bits 7 and 8, sets them to the initial (zero) state , since after switching on the device in the counters 5 and 6 and the additional bits 7 and 8, an arbitrary (random) code combination is established. By analogy with trigger 11, the triggers of counters 5 and 6 and the additional bits 7 and 8 can be in one of the positions (randomly O or 1). At the same time, the pulse from the output of element 2-2 of coincidence goes to the input of trigger 4 and sets it to state 1. The high potential from the output of trigger 4 opens elements 2-1 and 20 of coincidence and closes element 2-2 of coincidence. The clock pulses from the output of the generator 1 pass through the element 2-1

00

совпадени  и через открытые элементы 14 и 15 совпадени  на один из счетчиков 5 или 6, которые ведут счет импульсов , поступивших на их вход. Пришедший второй импульс исследуемого процесса перебрасывает триггер 11. Изменение уровн  напр жени  на его выходах закрывает один из элементов 14 или 15 совпадени , а другой открывает . Благодар  этому один из счет- чиков 5 или 6 останавливаетс , а другой запускаетс  на счет импульсов. Одновременно второй импульс проходит через открытый элемент 20 совпадени  на вход линий 12 и 13 задержки. Врем  задержки линии 13 меньше, чем врем  задержки линии 12. Импульс с выхода линии 13 задержки через один из элементов 18 или 19 совпадени , открытых высоким потенциалом с одного из вы- ходов триггера 11, считывает содержимое остановленного (содержащего кодовую комбинацию, соответствующую числу импульсов генератора 1, поступивших на вход соответствующего счетчика за врем  между первым и вторым импульсами исследуемого процесса) счетчика через соответствующий блок 9 или 10 на выход устройства. После считьша- ни  измерительной информации на вы- ход устройства задержанный импульс с выхода линии 12.задержки через один из открытых элементов 16, 21 или 17, 22 совпадени  поступает на R-вход остановленного ранее счетчика 5, 7 или 6, 8 и устанавливает его в нулевое состо ние. Установленный в нулевое состо ние счетчик 5 или 6 готов к запуску на счет импульсов по приходу очередного импульса. В это вре- м  другой счетчик считывает тактовые импульсы от генератора 1.matches and through open elements 14 and 15 matches to one of the counters 5 or 6, which count the pulses received at their input. The incoming second impulse of the process under investigation transfers trigger 11. The change in the voltage level at its outputs closes one of the elements 14 or 15 of the match, and the other opens. Due to this, one of the counters 5 or 6 is stopped, and the other is started on the pulse count. At the same time, the second pulse passes through the open element 20, coinciding with the input of the delay lines 12 and 13. The delay time of line 13 is shorter than the delay time of line 12. An impulse from the output of delay line 13 through one of the elements 18 or 19 coincidence, opened by high potential from one of the outputs of trigger 11, reads the contents of the stopped (containing a code combination corresponding to the number of pulses generator 1, received at the input of the corresponding counter during the time between the first and second pulses of the process under study) of the counter through the corresponding block 9 or 10 at the output of the device. After counting the measurement information at the output of the device, the delayed pulse from the output of the line 12. Delay through one of the open elements 16, 21 or 17, 22 coincidence goes to the R input of the previously stopped counter 5, 7 or 6, 8 and sets it to to zero state. The counter 5 or 6, which is set to zero, is ready to start at the expense of pulses upon the arrival of the next pulse. At this time, another counter reads the clock pulses from generator 1.

Таким образом, когда одним счетчиком 5 или 6 проводитс  измерение межимпульсного интервала, с другого счетчика проводитс  считывание результата предыдущего измерени  и он подготавливаетс  дл  следующего измерени  .Thus, when one counter 5 or 6 is used to measure the interpulse interval, the previous meter reads the result of the previous measurement and prepares it for the next measurement.

В исследуемом процессе может ока- затьс  межимпульсный интервал такой длины, при измерении которого счетчик переполн етс , и он начинает считать сначала. В результате кодова  комбинаци , зафиксированна  счетчиком , не соответствует истинному значению межимпульсного интервала. Такое переполнение может произойти несколько раз при измерении одногоIn the process under study, there may be an interpulse interval of such length, when measured, the meter overflows, and it starts counting from the beginning. As a result, the code combination recorded by the counter does not correspond to the true value of the interpulse interval. This overflow can occur several times when measuring one

периода. Дл  вы влени  таких ложных измерений каждый счетчик 5 и 6 снабжен дополнительным разр дом, который устанавливаетс  в положение 1 при переполнении счетчика и в О при сбросе счетчика . При считывании результата со счетчика происходит маркировка недостоверного измерени . Наличие 1 на выходе дополнительного разр да указывает на неверность данного результата. Iperiod To detect such false measurements, each counter 5 and 6 is supplied with an additional bit, which is set to position 1 when the counter overflows and at 0 when the counter is reset. When reading the result from the meter, an invalid measurement is marked. The presence of 1 at the output of an extra bit indicates the incorrectness of this result. I

Таким образом предотвращаетс  считывание случайной кодовой комбинации со счетчика 5 или 6 по приходу первого импульса исследуемого процесса , а обнуление счетчиков 5 и 6 по приходу первого импульса исследуемого процесса позвол ет проводить правильное измерение интервала между первым и вторым импульсами исследуемого процесса.In this way, the reading of a random code combination from counter 5 or 6 upon the arrival of the first pulse of the process under investigation is prevented, and resetting the counters 5 and 6 upon the arrival of the first pulse of the process under study allows the correct measurement of the interval between the first and second pulses of the process under study.

Claims (2)

1. Устройство дл  измерени  временных интервалов, содержащее генера тор тактовых импульсов, выход которого подключен к первому входу первого элемента совпадени , второй вход которого подключен к пр мому выходу триггера, а выход - к первому входу блока коммутации, второй вход которого соединен с входной шиной устройства, а первый и второй выходы подключены к счетным входам соответственно первого и второго счетчиков с дополнительными разр дами, выходы которых подключены к информационным входам соответственно первого и второго блоков вывода информации, выходы которых соединены с выходной шиной устройства, R-входы первого и второго счетчиков с дополнительными разр дами подключены соответственно к третьему и четвертому выходам блок коммутации, п тый и шестой выходы которого соединены с управл ющими входами первого и второго блоков вывода информации соответственно, о т- личающеес  тем, что, с целью повышени  достоверности измерений , в него введен второй элемент совпадени , первый вход которого подключен к пр мому выходу триггера и третьему входу блока коммутации, четвертый вход которого подключен к S-входу триггера и выходу второго элемента совпадени , второй вход1. A device for measuring time intervals containing a clock pulse generator, the output of which is connected to the first input of the first coincidence element, the second input of which is connected to the forward trigger output, and the output to the first input of the switching unit, the second input of which is connected to the input bus devices, and the first and second outputs are connected to the counting inputs of the first and second counters, respectively, with additional bits, the outputs of which are connected to the information inputs of the first and second blocks, respectively water information, the outputs of which are connected to the output bus of the device, the R inputs of the first and second counters with additional bits are connected to the third and fourth outputs of the switching unit, respectively, the fifth and sixth outputs of which are connected to the control inputs of the first and second information output blocks, respectively , due to the fact that, in order to increase the reliability of measurements, a second coincidence element was introduced into it, the first input of which is connected to the forward trigger output and the third input of the switching unit, even erty input of which is connected to the S-input of the flip-flop and a coincidence output of the second element, the second input которого подключен к входной шине устройства.which is connected to the input bus device. 2. Устройство по П.1, отличающеес  тем, что блок коммутации содержит счетный триггер, две линии задержки, семь элементов совпадени  и два элемента ИЛИ, выход которых  вл ютс  соответственно третьим и четвертым выходами блока коммутации , первый выход которого подключен к первьм входам первого и второго элементов совпадени , выхо2. A device according to claim 1, characterized in that the switching unit comprises a counting trigger, two delay lines, seven coincidence elements and two OR elements whose output is the third and fourth outputs of the switching unit, respectively, the first output of which is connected to the first inputs of the first and the second element match ды которых подключены соответственно к первому и второму выходам блока коммутации, лервый выход счетного триггера подключен к второму входу первого элемента совпадени  и первым входам третьего и четвертого элементов совпадени , второй выход счетного триггера соединен с вторым входом второго элемента совпадени  и первымиThe ports of which are connected respectively to the first and second outputs of the switching unit, the first output of the counting trigger is connected to the second input of the first match element and the first inputs of the third and fourth elements of the match, the second output of the counting trigger is connected to the second input of the second match element and the first tfftff Редактор О.ГоловачEditor O. Golovach Составитель Л.Плетнева Техред Л.СердюковаCompiled by L. Pletneva Tehred L. Serdyukova Заказ 2861/42Тираж 370ПодписноеOrder 2861/42 Circulation 370 Subscription ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4 t5t5 20 20 32222263222226 входами п того и шестого элементов совпадени , выходы шестого и четвертого элементов совпадени   вл ютс  соответственно п тым и шестым выхо- с дами блока коммутации, второй вход которого подключен к входу счетного триггера и первому входу седьмого элемента совпадени , второй вход которого соединен с третьим входом 10 блока коммутации, а выход - с входами линий задержки, выход первой линии задержки соединен с вторыми входами третьего и п того элементов совпадени , выходы которых подключены к первым входам соответственно второго и первого элементов ИЛИ, вторые входы которых объединены и соединены с четвертым входом блока коммутации, выход второй линии задержки соединен с вторыми входами четвертого и шестого элементов совпадени .the inputs of the fifth and sixth match elements, the outputs of the sixth and fourth match elements are respectively the fifth and sixth outputs of the switching unit, the second input of which is connected to the input of the counting trigger and the first input of the seventh matching element, the second input of which is connected to the third input 10 switching unit, and the output with the inputs of the delay lines, the output of the first delay line is connected to the second inputs of the third and fifth elements of the match, the outputs of which are connected to the first inputs of the second and first of OR elements, the second inputs of which are combined and connected to the fourth input of switching unit, an output of the second delay line is coupled to second inputs of the fourth and sixth elements matcher. 3S3S -иSf-iSf -«39- “39 -и4i-and4i -Й«/ -WКорректор Л.Пилипенко-Y "/ -W Corrector L. Pilipenko