SU809037A1 - Измеритель временных интервалов - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  временных интервалов в серии импульсов.

Известно устройство дл  измерени  серии временных интервалов, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов и ключ, две схемы ИЛИ, св занные с двум  счетчиками, выходом ключа и выходами триггера управлени , запоминающее устройство, соединенное через схемы И и ИЛИ с выходами счетчиков, цепи формировани  импульсов считывани  и установки в нуль счетчиков, подключенные между выходами триггера управлени  и схемами И, а также блок управлени , св занный со входом триггера управлени , третий счетчик, четыре схемы ИЛИ и две схемы И, соединенные через элемент ИЛИ с цепью считывани  и непосредственно соединенные с третьим счетчиком, выходы схем И св заны с запоминающим устройством, причем выходы первых двух счетчиков через элемент ИЛИ соединены со входом третьего счетчика, цепь установки в нуль которого через элемент ИЛИ соединена с цеп ми установки в нуль первых двух счетчиков.

кроме того установочные входы всех разр дов счетчиков соединены с запоминающим устройством через блок управлени , имеющим св зь с запрещающими входами ключей в цепи генератора эталонной частоты и на входе устройства, и с элементом ИЛИ в цепи установки в нуль одного из счетчиков 1.

Недостатком этого устройства дл  измерени  временных интервалов  вл етс  сложность схемы формировани  программы считывани  результатов измерени  из счетчиков в запоминающее устройство и установки счетчиков в нуль.

Кроме того, устройство обладает недостаточной надежностью из-за записи в запоминающее устройство ложных результатов при наличии в серии временных интервалов , превыщающих емкости счетчиков.

Claims (3)

1. Известен преобразователь временных интервалов в цифровой код, содержащий последовательно соединенные первую схему совпадени , основной счетчик и запоминающее устройство, второй вход которого через вспомогательный счетчик подключен к выходу второй схемы совпадени  причем первые входы обеих схем совпадени  соединены с выходом задающего генератора, а вторые входы соединены с выходами триггера управлени , первый выход вспомогательного счетчика подключен к цеп м установки в исходное состо ние основного счетчика , а второй выход - к установочному входу триггера управлени 
2. 2. Недостатком этого устройства  вл етс  низка  точность преобразовани  и низка  надежность. Наиболее по технической сущности к предлагаемому  вл етс  измеритель временных интервалов, содержащий генератор калиброванной частоты, выход которого подключен к входам двух схем совпадени , другие входы которых подключены к соответствующим выходам управл ющего триггера, а выходы схем совпадени  подключены к входам соответствующих счетчиков , схемы опроса и запоминающее устройство , четыре многовходовые схемы И и триггер, причем первые входы первой и второй схем И подключены к единичному выходу управл ющего триггера, другие входы первой и второй схем И подключены к выходам первого счетчика, первые входы третьей и четвертой схем И подключены к нулевому выходу управл ющего триггера, другие входы третьей и четвертой схем И подключены к выходам второго счетчика, щина опроса второго счетчика через первую схему И подключена к выходам первого счетчика и к нулевому выходу дополнительного триггера, нулевой вход которого объединен с щинои установки в нуль второго счетчика и через вторую схему И подключен к соответствующим выходам первого счетчика, щина опроса первого счетчика через третью схему И подключена к выходам второго счетчика, единичный вход которого объединен с щиной установки в нуль первого счетчика и через четвертую схему И подключен к соответствующим выходам второго счетчика
3. 3. Недостатком этого измерител  временных интервалов  вл етс  сложность, обусловленна  наличием двух многоразр дных накапливающих счетчиков и схем опроса. Кроме того, устройство обладает недостаточной точностью из-за записи в запоминающее устройство ложных результатов при наличии в серии временных интервалов , превышающих емкости счетчиков. Цель изобретени  - повышение надежности и точности измерений. Поставленна  цель достигаетс  тем, что В измеритель временных интервалов, содержащий триггер, генератор калиброванной частоты, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых подключены соответственно к счетным входам первого и второго счетчиков младщих разр дов, два блока опроса , запоминающий блок, управл ющий триггер , пр мой выход которого соединен со вторым входом первого элемента И и первыми входами первого и второго многовходовых элементов И, инверсный выход управл ющего триггера подключен ко второму входу второго элемента И и первым входам третьего и четвертого многовходовых элементов И, выходы первого и второго блоков опроса подключены к первому и второму входам запоминающего блока, перва  и втора  группа выходов первого счетчика младщих разр дов подключены ко вторым входам соответственно первого и второго многовходовых элементов И, перва  и втора  группа выходов второго счетчика младших разр дов подключена ко вторым входам соответственно третьего и четвертого многовходовых элементов И, выходы второго и четвертого многовходовых элементов И соединены со входами установки нул  соответственно второго и первого счетчиков младщих разр дов, дополнительно введены счетчик старщих разр дов, блок опроса, триггер, формирователь и три элемента ИЛИ, причем выходы счетчиков младщих - разр дов через первый элемент ИЛИ подключены ко входу счетчика старщих разр дов, первый выход которого соединен с R входом дополнительного триггера, S вход которого соединен со входом установки нул  счетчика старщих разр дов, выходам второго элемента ИЛИ и Т входом триггера, пр мой выход которого подключен к третьим входам многовходовых элементов И, инверсный вь1ход триггера соединен с объединенными и к входами управл ющего триггера, выходы которого через формирователь подключен к S входу триггера, выходы первого и третьего многовходовых элементов И подключены к первым входам соответствующих блоков опроса непосредственно и через третий элемент ИЛИ к первому входу дополнительного блока опроса, второй вход которого соединен со вторым выходом счетчика старших разр дов, Ь выход - с дополнительным входом запоминающего блока, пр мой выход дополнительного триггера подключен к четвертым входам первого и третьего многовходовых элементов И, выходы второго и четвертого многовходовых элементов И соединены со входами второго элемента ИЛИ. На чертеже приведена структурна  схема измерител  временных интервалов. Измеритель временных интервалов состоит из счетчиков 1 и 2 младщих разрь дов, соединенных через элемент ИЛИ 3 со счетчиком 4 старших разр дов, к выходам счетчиков 1, 2 и 4 подключены соответственно блоки 5-7 опроса, соединенные со входами запоминающего блока 8, генератора 9 калиброванной частоты, подключенного к входам элементов И 10 и 11, выходы которых подключены к входам счетчиков 1 и 2, а другие входы - к выходам управл ющего триггера 12; четырех многовходовых элементов И 13-16, входы элементов 13 и 14 подключены к выходам счетчика 1, а входы элементов 15 и 16 - к выходам счетчика 2, выходы элементов И 13 и 15 соединены с блоками б и 5 опроса соответственно и через элемент ИЛИ 17 - с блоком 7 опроса , другие входы элементов И 13, 14, и 15 16 попарно соединены с пр мым (нулевым Q) и инверсным (единичным Q) выходами управл ющего триггера 12, выходы элементов И 14 и 16 соединены с входами установки в нуль счетчиков 2 и 1 и через элемент ИЛИ 18 - с входом установки в нуль счетчика 4 и входом установки в единицу триггера 19, вход установки в нуль которого соединен с выходом счетчика 4, а пр мой выход - с четвертыми входами элементов И 13 и 15, выход элемента ИЛИ 18 подключен также к счетному входу Т триггера 20, вход установки в единицу которого подключен через формирователь 21 к выходам управл ющего триггера 12, пр мой выход триггера 20 соединен с входами элементов 13-16, а инверсный выход - с управл ющими 3 и К. входами управл ющего триггера 12, вход синхронизации С которого  вл етс  входом 22 устройства. Устройство работает следующим образом В исходном состо нии при включенном напр жении питани  на пр мых Q выходах триггеров 12, 19 и 20 - нулевые запрещающие потенциалы, счетчик I установлен в нуль, управл ющий триггер 12 подготовлен к приему импульсов измер емой серии разрещающим потенциалом с единичного выхода Q триггера 20. Вследствие наличи  разрещающего потенциала с выхода Q триггера 12 на входе элемента И И, импульсы генератора 9 проход т на вход счетчика 2 и, после его переполнени , через элемент ИЛИ на счетчик 4, причем на выходах элементов И 15 и 16 импульсы опроса и установки в нуль не формируютс , так как на их входах присутствуют запрещающие потенциалы с выходов Q триггеров 19 и 20. Если не осуществл ть начальную установку в нуль триггера 19,. то после переполнени  счетчика 4 триггер 19 автоматически установитс  в нуль и подаст запрещающий потенциал на входы элементов И 13 и 15, участвующих в формировании импульсов опроса. Следовательно, возможность записи в запоминающий блок кода, отражающего начальное состо ние неустановленных в нуль триггеров c4et4HKa 4 и установленных в нуль триггеров счетчика 1 после подачи напр жени  питани  исключена, в то же врем  наличие в схеме измерител  счетчиков, работающих непосредственно после включени  питани  без подачи входных импульсов измер емой серии на устройство, позвол ет использовать их выходы дл  синхронизации и обеспечени  работоспособности других устройств (на чертеже не показаны), таких как преобразователь кодов, схемы импульсного питани  матрицы запоминающего устройства, схемы индикатора с динамической индукцией символов, обычно вход щих в состав измерителей. Первый импульс измер емой серии временных интервалов поступает на вход 22 устройства и переключает управл ющий триггер 12 в проти-воположное состо ние, потенциалы с выхода которого открывают элемент И 10 и закрывают элемент И 11. С этого момента счетчики 2 и 4 останавливаютс  и начинаетс  счет импульсов калиброванной частоты, которые подаютс  на вход счетчика младщих разр дов 1. Однократным импульсом, образованным формирователем 21 от переключени  управл ющего триггера 12, триггер 20 устанавливаетс  в состо ние, при котором запрещающий потенциал с его выхода Q запирает триггер 12 от переключени  последующими импульсами возможных помех, следующими за входным импульсом измер емой серии, а на входы элементов И 13 и 14 формировани  импульсов опроса запоминающего блока и установки в нуль подаетс  разрещающий потенциал с другого выхода триггера 20, но импульс опроса по-прежнему не может быть сформирован, так как на выходе Q триггера 19, а значит и входах элементов И 13 и 15 запрещающий потенциал. Последующий импульс установки в нуль формируетс  элементом И 14 и производит установку в нуль счетчиков 2 и 4, а также установку разрешающего потенциала на выходе Q триггера 19. Концом импульса установки в нуль триггер 20 возвращаетс  в исходное состо ние, запирающее элементы И 13-16 от повторной выдачи импульсов опроса и установки в нуль и разрещающее переключение управл ющего триггера 12 вторым импульсом измер емой серии. Следовательно код счетчиков 2 и 4 не переноситс  в запоминающий блок после прихода первого импульса измер емой серии , так как элементы И 13 и 15, формирующие импульсы опроса, подготавливаютс  к работе триггером 19 только после выдачи элементом И 14 одиночного импульса установки в нуль, что происходит спуст  определенное врем  после прихода, первого импульса измер емой серии. Вторым импульсом измер емой серии со входа 22 управл ющий триггер 12 устанавливаетс  в противоположное состо ние, а потенциалы с его выходов открывают элемент И 11 и запирают элемент И 10. С того момента начинаетс  счет импульсов калиброванной частоты, которые подаютс  а вход счетчика младщих разр дов 2, счетики 1 и 4 останавливаютс , фиксиру  код реобразованного временного интервала ежду первым и вторым импульсом измер мой серии. Однократным импульсом, выаботанным в момент переключени  управ ющего триггера 12 сигналом формироваел  21 триггер 20 оп ть устанавливаетс  в осто ние, характеризующеес  наличием запрещающего потенциала на У и К входах управл ющего триггера 12 до полного завершени  цикла переноса кода измеренного временного интервала в запоминающий блок и последующей установки в нуль счетчиков 1 и 4 импульсами, сформированными на выходах элементов И 15 и 16, на входы которых поступил разрешающий потенциал с выходов Q триггеров 20 и 12 и ранее с триггера 19. Однако, в случае переполнени  счетчиков 1 и 4 кодом временного интервала между первым и вторым импульсом , этот код не переноситс  в запоминающий блок, так как триггер 19 после переполнени  счетчика 4 подает запрещающий потенциал на вход элементаИ 15, который сформировал бы импульс опроса по приходу второго импульса измер емой сеоии . Итак, после окончани  записи кода в запоминающий блок один из счетчиков младщих разр дов и счетчик старших разр дов оказываютс  установленными в нуль, управл ющий триггер подготовлен к приему очерёдного импульса измер емой серии, а tj другом счетчике младших разр дов все этого врем  идет счет импульсов калиброванной частоты. При этом число импульсов калиброванной частоты, поступивщих к этому времени в счетчик младших разр дов, не должно превышать -его емкости. Измерение всех последующих временных интервалов серии происходит аналогично. Схема включени  триггера 20 позвол ет обеспечить однократное формирование импульсов опроса и установки в нуль младшими разр дами счетчиков, что предоставл ет возможность объединени  старших разр дов накопительных, счетчиков и блоков опроса в единый счетчик и схему его опроса . Поскольку врем  считывани  и установки в нуль занимает интервал значительно меньший того, который позвол ет измерить емкость объединенного счетчика, схема существенно упрощаетс , так как число триггеров старших разр дов в объединенном счетчике при той же емкости и элементов в схеме его опроса вдвое меньше, чем у известного измерител , что также повышает надежность измерител  в целом, уменьщает его габариты, стоимость и потребл емую мощность. Схема включени  триггера 20, запрещающий потенциал с выхода Q которого удерживают до по влени  первого импульса серии измер емых интервалов оба многовходовых элемента И 13 и 15, которые формируют импульс опроса, перенос щий код счетчиков на входы запоминающего блока, позвол ет устранить запись ложного кода, отражающего начальное состо ние неустановленных в нуль триггеров счетчика 4 и установленных в нуль триггеров счетчика 1 после подачи напр жени  питани .. Наличие в схеме измерител  счетчиков, работающих после включени  питани  и в перерывах между измер емыми сери ми без подачи входных импульсов измер емой серии на управл ющий триггер, позвол ет использовать выходы счетчиков, в св зи с чем не требуетс  применени  дополнительных устройств дл  синхронизации и обеспечени  работоспособности других устройств (на чертеже не показаны): схемы масщтабировани , преобразовател  кодов, схемы импульсного питани  матрицы запоминающего устройства, схемы индикатора с динамической индикацией символов - обычно вход щих в состав измерителей. Схема включени  триггера 20, разрешающий потенциал, с выхода Q которого поступает на элементы И 13 и 15, формирующие импульс опроса в случае поступлени  на вход S триггера импульса с формировател  21, а запрещающий потенциал с выхода , того же триггера удержиьает в это врем  управл ющий триггер по и К входам от переключени  до полного переноса кода измеренного интервала из счетчиков в запоминающий блок и окончани  импульса установки счетчиков в нуль, задним фронтом которого по входу С триггер 20 возврашсаетс  в исходное состо ние, а запрет с и К входов управл ющего триггера снимаетс , позвол ет устранить запись ложных кодов при наличии коротких помеховых интервалов , следующих за очередными импульсами измер емых интервалов. Формула изобретени  Измеритель временных интервалов,содержащий триггер, генератор калиброванной частоты, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых подключены соответственно к счетным входам первого и второго счетчиков младщих разр дов, два блока опроса, запоминающий блок, управл ющий триггер, пр мой выход которого соединен со вторым входом первого элемента И и первыми входами первого и второго многовходовых элементов И, инверсный выход управл ющего триггера подключен ко второму входу второго элемента И и первым входам третьего и четвертого многовходовых элементов И, выходы первого и второго блоков опроса подключены к первому и втО рому входам запоминающего блока, перва  и втора  группа выходов первого счетчика младших разр дов подключены ко вторым входам соответственно первого и второго многовходовых элементов И, перва  и втора  группа выходоввгорого счетчика младших разр дов подключена ко вторым входам соответственно третьего и четвертого мкоговходовых элементов И, выходы второго