Цифровой измеритель интервалов времени

 

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в цифровой измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности за счет синхронизации генератора 1 счетной последовательности и уменьшения номенклатуры применяемых элементов . Для этого в устройство вводится триггер 14, а генератор 1 счетной последовательности реализуется в виде генератора ударного возбуждения, по конструкции аналогичного генератору 2 нониусной последовательности. В этом случае работа генератора зависит от состояния триггера 14, входы которого подклг1чены к шине Старт и к выходу депшфратора 12 нуля. С npsixoAOM импульса Старт генератор 1счетной последовательности переводится в режим колебаний и первьй его импульс совпадает с началом измеряем мого интервала. Генерация прекращается после перевода триггера 14 в 1гулевое состояние по сигналу с дешифратора 12 нуля, вход которого подключен к выходу реверсивного счетчика 11, определяющего момент совпадения импульсов счетной и нониусной последовательностей по фазовому признаку. 2ил. i (Л

СОЮЗ 00ВЕТСННХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 04 F 10/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1177793 (21) 4121581/24-21 (22) 18.09.86 (46) 15.11.88. Бюл. № 42 (72) П.Б.Белоуско и И.А.Габидулин (53) 681.325.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1177793, кл. С 04 F 10/04, 1983. (54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ИНТЕРВАЛОВ

ВРЕМЕНИ (57) Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в цифровой измерительной технике.

Цель изобретения — повышение точности за счет синхронизации генератора

1 счетной последовательности и уменьшения номенклатуры применяемых элементов. Для этого в устройство вводится триггер 14, а генератор 1 счетЛ0„„ 1437829 А2 ной последовательности реализуется в виде генератора ударного возбуждения, по конструкцш» аналогичного генератору 2 нониусной последовательности.

В этом случае работа генератора зависит от состояния триггера 14, входы которого подкл,учены к шине Старт" и к выходу дешифратора 12 нуля, С приходом импульса Старт" генератор

1 счетной последовательности переводится в режим колебаний и первьп его импульс совпадает с началом измеряе мого интервала. Генерация прекращается после перевода триггера 14 в нулевое состояние по сигналу с дешифрато- ра 12 нуля, вход которого подключен к выходу реверсивного счетчика 11, определяющего момент совпадения импульсов счетной и нониусной последо" вательностей по фазовому признаку.

2 ил.

i 4378? 9

Изобретение относится к радиоэлектронике и может- быть использг>вано в цифровой измерительной технике, в частности для построения цифровьг.:

Ч измерителей времени (таймеров}, а такя<е в автоматике, вычислительной технике, радиолокации и экспериментальной физике.

Целью изобретения является повыше - 10 ние точности измерения.

На фи . 1 изображена структурная схема цифррвого измерителя интервалов времени; на фиг, 2 — временные диаграммы сигналов на входах и выхо" дах отдельных элементов измерителя.

Цифровой измеритель интервалов времени содержит генератор 1> импульсов счетной и генератор ? импульсов нониуеной последовательностей, элементы 20

И 3 — 5, счетчики 6, 7, триггеры 8, 9, элементы ИЛИ IO, реверсивный счет-чик 1 1, дешифратор 12 нуля, цифровой индикатор 13 триггер 14 и входные шины "Старт"и"Стоп". Генератор

> через элемент И 3 подкпючен к счетчи-ку 6, а через элемент И 4, элемент

ИЛИ 10, триггер 9 и генератор 2 — к счетчику 7. Элемент И 5 входами подключен соответственно к выходу гене- 30 . ратора 1 и триггера 9, а выходом соединен с входом сложения реверсивного счетчика 11 входом вычитания подключенного к выходу генератора 2, а входом установки соединенного с входом установки счетчиков 6 и 7 и шиной пСтарт> . Выходы реверсивного счетчика 11 подключены к дешифратору 12 нуля, выходом соединенного с вторым входом элемента ИЛИ 10, Выход триг- щ0 гера 8 подключен к второму входу элемента И 3, а er о единичный и нуле— вой вход подключены соответственно к шинам Старт и Стоп . Шина "Стоп, кроме того, соединена с единичным входом триггера 9 и вторым входом элемента И 4. Триггеры 14 выходом подключен к генератору 1„ а его еди-ничный и нулевой входы подклю-.жепы соответственно к шине иСтарт и выходу дешифратора 12 нуля, Выходы счет- чиков 6 соединены с входами индикатора 13. Реверсивный счетчик 11 выпол-" няется двухкаскадным, поэтому что он должен имет три различных состояния: 5 два состояния, периодически сменяющие одно другое до момента сг-=:падения импульсов нониусыой и счетной последовательности н классическом нопиусном методе, н третье состояние, соответ-. ствующее моменту совпапения и отличающееся от двух предыдущих.

Функционально реверсивный счетчик содержит два двоичных разряда, устанавливаемых перед началом измерений сигналом Старт в положения

"+2", Дешифратор 12 нуля. может быть выполнен на элементах И, срабатывающих при переходе обоих триггеров реверсивного счетчика 11 в нулевое положение.

Счетчики 6, 7 работа г-. н двоичнодесятичном коде.

Число десятичнь.х разрядов счетчика 6 выбирается исходя из максималь ной длительности измерительного интергала и цлительпости периода генератора 1. Количество двоично-десят .. ÷íûõ разрядов счетчика 7 должно совпадать с минимальной величиной m.

Генераторы 1 и 2 вырабатывают импульсные последовательности с минимально возможной с точки зрения срабатывания счетчиков 6 и 11 длительностью, Подача по шине "Стар"." импульса ня входы установки счетчиков 6 и 7 в положение "-1" обеспечивает нормальное показание цифрового индикатора

13 при измерении временных интервалов, меньших чем Т 10 (для счетчика 6, поскольку полоя<ен>ие импульса

"Старт должно соотьетствовать положению импульса генератора 1), и п1-.н изменении временных интервалов, равных целому количеству периодоз Т (для счетчика 7). Связь шины "Старт * с входом установки реверсивного c :å"чика 11 в положение "+2 позволяет периодически изменять код этого счетчика в интервале +2 — -,-!" и обеспечивает отличное от них трсгье положение Нуль" при топа>панин двух импульсов нониусной последов..-тельности в интервал между фронтами qëóõ соседних импульсов счетной пос.:едователь— ности, Измеритель работает следующн,r образом.

H исходном положении триггеры 8, 9 н 14 находятся т: нулевом состоянии а генераторы 1, 2 не генерируют.

По с ".гналу "Старт" (фиг, 2а) счетчика б и 7 переводят в состояние а реверсивный счет игк 11 — в состояние "+2" {фиг. 2п,i. 0пповремепно

1437829 триггеры 8 и !4 устанавливаются в состояние "i" (фиг. 2г и б соответственно), Запускается генератор 1 импульсов счетной последовательности, а сигнал с единичного выхода триггера 8 поступает на вход элемента И 3.

Импульсы с выхода генератора 1 через элемент И 3 поступают на вход счетчика 6, где подсчитывается количество поступивших импульсов.

По сигналу "Стоп" триггер 8 переводится в состояние "0" (фиг. 2г) и поступление меток времени с генератора 1 на счетчике. 6 прекращается (фиг. 2д). Одновременно триггер 9 переводится в состояние "1" (фиг. 2е) и запускает генератор 2 импульсов нониусной последовательности, импульсы с выхода которого поступают на вход счетчика 7 и на вычитающий вход реверсивного счетчика 11 (фиг. 2ж), а на суммирующий вход счетчика 11 начинают поступать импульсы с генератора 1 импульсов счетной последовательности через элемент И 5 (фиг. 2в).

Соотношение между периодом следования импульсов То генератора 1 импульсов (счетной последовательности) и периодом следования импульсов Т генератора 2 импульсов нониусной последовательности выбирают из условия

Т = Т (1-10 )..

В момент t перевода реверсивного счетчика 11 в состояние "0" дешифратор 12 нуля вырабатывает сигнал, которым триггер 9 через элемент ИЛИ-10 и триггер-14 устанавливаются в нулевое состояние и срывают генерацию генераторов 1 и 2.

На фиг. 2 показано изменение кода

N в двухкаскадном реверсивном счетчике 11.

Число импульсов в счетчике 6 соответствует целому числу периодов Т, в интервале между импульсами Старт" и "Стоп", а код в счетчике 7 — числу

1 интервалов — — Т = Т вЂ” Т в проме10t 0 0 и жутке между последним импульсом Т„, прошедшим на основной счетчик 6, и

ið сигналом "Стол".

Результат со счетчиков 6 и 7 по" ступает на цифровой индикатор 13.

В том случае, когда импульс "Стоп" !

5 совпадает с импульсом генератора 1 импульсов счетной последовательности, на выходе элемента И 4 появляется сигнал, который переводит триггер 9 в состояние "0", и устройство прекра2р щает работу. Поскольку срабатывание, элемента И 4 и триггера 9 происходит не мгновенно, то генератор 2 успевает выработать один импульс, который переводит счетчик 7 в состояние "0".

Результат с выходов счетчика 6 по" ступает на входы цифрового индикатора 13.

ЗО Формула изобретения

Цифровой измеритель интервалов времени по авт. св. Ф 1177793, о т,л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введен третий триггер, а генератор выполнен управляемым, вход которого соединен с прямым выходом третьего триггера, у которого

4р входы установки в единичное и в нулевое состояние подключены соответственно к шине стартимпульса и выходу де" .шифратора.

1437829

С/ 7О т

Составитель Ю.Шишкин

Редактор О.Спесивых Техред Л.Сердюкова

Корректор Л.Патай

Тираж 373

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1)3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 5892/47

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4