Устройство для измерения интервалов времени

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения и индикации однократных и повторяющихся временных интервалов. Цель изобретения - повышение достоверности измерения. Устройство для измерения временных интервалов содержит генератор 1, логический элемент И 2, RS-триггер 4, счетчик 6 импульсов, индикатор 7. В устройство дополнительно введены логический элемент И 3, RS-триггер 5, компараторы 8 и 9, источник 10 опорного напряжения, цифроаналоговый преобразователь 11, одновибраторы 12 - 14, шифратор 15. Генератор 1 содержит кварцевый генератор 16, делители 17,18 частоты. Введение новых элементов с образованием новых элементов с образованием новых связей обеспечивает достижение цели изобретения. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ц 4 G 04 F 10/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ, СССР (21) 4331207/24-21 (22) 07.08.88 (46) 30. 11.89. Бюл. №- 44 (71) Краснодарское специальное конструкторско-технологическое бюро сейсморазведочной электронной Трх ники (72) В.С.Саркисян, В.В.Чернов и В.А.Пак . (53) 621.3 17.361 (088.8) (56) Гитис Э.И. Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных устройств. М.: Энергия, 1975, с. 236, рис. 6. 1, 2.

Авторское свидетельство СССР

¹ 10?0501, кл. G 04 F 10/04, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ (57) Изобретение относится к из2 мерительной технике и может быть использовано для измерения и индикации однократных и повторяющихся временных интервалов. Цель изобретения повышение достоверности измерения.

Устройство для измерения временных интервалов содержит генератор 1, ло.гический элемент И 2, RS-триггер 4, счетчик 6 импульсов, индикатор 7.

В устройство дополнительно введены логический элемент И 3, RS-триггер

5, компараторы 8 и 9, источник 10 опорного напряжения, цифроаналоговый преобразователь 11, одновибрато— ры 12-14, шифратор 15. Генератор 1 содержит кварцевый генератор 16, делители 17, 18 частоты. Введение новых элементов с образованием новых связей обеспечивает достижение цели изобретения. 2 ил.

1525673

Изобретение относится к измери:тельной технике и может быть испсльзована для измерения и индикации сц= накратных и повторяющихся временных интервалов.

Цель изобретения — повышение достоверности измерения временных ин=тервалов.

На фиг.1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства," на фиг.2 — временные диагpamII!, поясняющие работу устройства, Устройство соцержит генератор 1 эталонных импульсов, элементы И 2 и

3, RS-триггеры 4 и 5, реверсивный счетчик 6. индикатор 7, кампараторы

8 и 9, источник 10 спор ага напряжения, цифроаналоговый преобразователь 11, одновибраторы 12-14 и шифратор 15.

Генератор 1 эталонных импульсов содержит кварцевый генератор 16., выxov, которого является входами соответственно делителей 17 и 18 частоты, выходы которых являются первыми входами соответственно первсгo 2 FI B=o рого 3 элементов И.

Выход шифратора 15 является управляющим входом генера= îðà эталонных импул ьс св

Второй вход первого элемента H 2 подключен к прямому зыхацу первого

RS — триг г ера 4, выход второго управ= ляемаго делителя 18 частоты, соединен с первым входом второго элемента

И. 3, выход которого соединен со входом обратного счета реверсивного счетчика 6, второй вход второго элемента И 3 соединен с инверсным выходом .—,ерваго RS-триггера 4, а третий вход второго элемента И 3 соединен с прямым выходом второго RS — триггера 5. причем вход Сброс реверсивнсго счетчика 6 соецинеч с S- входам первого RS-триггера 4 и выходом первого сд овибратора 12, вход которого

9 Р с- и подкпючен к шине Старт, а щиFia

"Стоп соецинена с первьп ч входами первого 8 и второго 9 компараторов, выходы которых соедин ны со входами второго 13 и третьего 14 сднавибратаров соответственно, а второй вхсц первого ксйпаратора 8 саед-- нег с вы"ходам Ц п 11 аналоговый вход ц ц3 соединен с источникам 10 сварного напряжения и вторым входом второго .ксмпаратора 9, причем выход второго сднсвибратара 13 соединен с ".-вхадсь:. первого RS-триггера 4 и S-входом втоpoI o RS-триггера 5, выход третьего адновибратсра 14 сссдинен с S-входом второго 118-триггера 5.

Устройство работает следующим обр а. =- ам.

Импульс Старт" прямоугольной формы поступает через одновибратор 12 на S-вход RS-триггера 4, переводя его в единичное сос-ояние, и на R-вход счетчика 6, обнуляя егo, При этом счетные импульсы г с кварцевого генератора 16 через делитель 17 частоты и открытый RS-триггером 4, лог» :añêèé элемент V. 2 с частотой f на::инеют поступать на вход прямого счета счетчика 6, имеющего необходимое количество разрядов. Выходы счетчик:а 6 подключены к цифровому индикатору (дисплею). Треугольный импульс "Стоп поступает на вход компаратаров 8 и 9. В качестве источнио ков опорных напряжений для компарато25 ров 8 и 9 используются источник 10 опорного напряжения, имеющий произвольное напряжение U<, являющееся спс.рным для компаратора 9, и цифроаналоговой преобразователь 11, который (в зависимости от када управляющего ЦАП) выдает опорное напряжение U„ äã.:H ксмпаратора 8, причем Uz всегда больше Ui.

При достижении сигналом "Стони уровня U, срабатывания компаратора

8 :a его выходе формируется перепад уровня, который сдновибратором 13 преобразуется в единичный импульс и, воздействуя .на входы RS-триггеров

4 и 5, переводит их в противоположное состояние. При этом логический элемент И 2 закрывается, а логический элемент И 3 отпирается в резуль-; тате чего счетные импульсы и с генератора 16 через управляемый делитег:ь !8 с частотой f начинают поступать на вход обратного счета счетчика. 6. 1 агда уровень сигнала "Стоп" достигнет уровня срабатывания комIiapa! opa 9, то на ега выходе форми . 0 руется перепад уровня, который одновибратарам 14 преобразуется в единичный импульс, взводящий RS-триггер

5 в первоначальное состояние. Элемент

И 2 в этом случае закроется, а в счетчике 6 будет зафиксировано количества и, импульсов, равное разности между количеством п„с импульсов,пав ст1 пивших на вход прямого счета и

5 1525673 количеством п, импульсов, поступив- а следовательно, ших на вход обратного счета.

П

Иэ фиг.2 следует, что искомый интервал времени равен (1) Т.„= Т„п„, Т„= Т„+ Т„

Ui fа

Ug-U, f, 30

Т„ пх оп, опорное напряжение первого компаратора, формируемое на ЦАП; опорное напряжение второго компаратора, формируемое источником опорного напряжения; частота импульсов с выхода делителя частоты с постоянным коэффициентом делегде U

35 п„= — — +

T Typal Too — (2)

Гоп Топ < Ton2

40 .

Тиъб Тос

Топ1 Топ 2. или

Т„„° f 4 = Тос Й, где Т „, - период следования счетных импульсов с часто-. той f„, и „- количество счетных импульсов с частотой f,.

Момент времени Т» выделить черезвычайно трудно, особенно если импульс "Стоп" имеет сильно затянутый фронт. Выделение же импульса "Стоп" на каком-то определенном пороге неизбежно влечет появление методической погрешности, зависящей от крутизны переднего фронта, т.е. всегда будет фиксироваться временный интервал TÄo р где Т „- время прямого счета . T ошибка, т.е. время избыточного прямого счета.

Количество счетных импульсов за время Т„э равно

Для компенсации этой ошибки необходимо.из счетчика вычесть п„т. е. будет справедливо решение: где Т, — время обратного счета;

Т „ — период следования счетных импульсов с частотой Е .

Очевидно, что соотношение (2) будет справедливо, если

Так как цифроаналоговый преобразователь 11 может выдавать различные

U< соотношения ††вЂ, то естественно

U -U а

У что для приведения переднего фронта импульса "Стоп" к началу, необходимо чтобы соответственно .изменялась и частота Й . Для этого делитель 18 частоты выполнен с переменным коэффициентом деления.

В связи с тем, что перестройка опорного напряжения U< и частоты Й должна происходить синхронно, то управляет ими один и тот же код управления, поступающий по шине управления.

Двоичный управляющий код не может без преобразования управлять делителем

18 частоты, поэтому этот код преоб25 разуется в необходимую логическую комбинацию нулей и единиц.

Поддержание при этом автоматически соотношения ния

f — частота импульсов о выходе делителя частоты с переменным коэффициентом деления, приводит к воэможности работы не только с импульсами "Стоп" раэличной формы, но и с различной крутизной переднего фронта с сохранением точ—

5Q ности т.е.

Тиъв

Тос

Из подобия АВ ) и что

Л Б

Т U»

Тос 4-П

При измерении временного интервала, образованного передними фронтами прямоугольных импульсов, предлагаемого устройство работает аналогично, но время включения RS-триггеВСЕ следует, - 55 ра 5 будет столь кратковременньм, что импульсы обратного счета на вход гчетчика 6 практически не пройдут.

5? 5673

Ф о р м у л а и з о б р е т е B и я

Саставитег:=,- С. Кв отава

Техред 1. .„Г ндык Корректор Т,Палий

Редактор A.-Ревин,Заказ 7225/43

ЦНИИШ1 Государственна .о ,, 3035,, 1

&Go т -раж

Подписное камит ::а г.с . забретениям и аткрь:тиям при ГКНТ СССР

Иа кла. !!--35,. Рауш кая наб., д. 4/5

1 I

Пваизводствен»а-издат льскии комбинат Па" eнт, п Ужгород, ул. l ànàpèêà, 101

Устройство для измерения интервалов времени, содержащее генератор

5 эталонных импульсов, первый выкад которого соединен с первым входом первого элемента И, выход котарага пацключен к счетному входу "-четчика,. соединенного с индикаторам, а второй вход соединен с прямым вььхадам триггера, единичный вход каторог а подключен к шине Старт" устройства., а тличающееся тем,чтo,с целью повышения достоверна:ти измерения, в него дополнительно введены второй элемент И„второй триггер, три ацнавибратара, два кампаратара, источник опорного напряжения, цифроаналоговый преобразават"ль, пифратар кода, причем второй выход генератора эталонных юптульсов - îåäèí,åí с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с входом обратного счета счетчика, второй вход второго р5 элемента И соединен с вторым выхацам первого триггера, а третий вход саединен с первым выходам второго тригг ра, причем, вход "Сброс" счетчика соединен с единичным входом первого триггера и выходом первого одновиб- ратара, вход которого подключен к шине Старт", а шина "Стоп" соединена с первыми входами первого и второга кампаратаров„ выходы которых саединень1 соответственно с входами второго и третьего одновибраторов, а второй вход первого кампаратора соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, первый вход которога соединен с источником опорного напряжения и с вторым входом второго кампаратара, причем выход второго однавибратора соединен с нулевым входам первого триггера и единичным входом второго триггера, а в лход третьего адновибратара соединен с нулевым входом второго триггера, шина управления соединена с управляющими входами цифроаналогового преобразователя и шифратора управляющего кода, выход которого является входам генератора эталонных импульсов.