Цифровой измеритель временных интервалов

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 52О563. / (61) М-К -.а=) G 04 Р 10/04 (22) Заявлено 07.03.75 (21) 2110320/10 с присоединением заявки №(23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.07.76,Бюллетень № 25 (4б) Дата опубликования описания о о< <

Гооударотвенный каметет

Совета Иннлотраа СССР ао делам изобретений н открытей (53) УДК 681,11.05. .8 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. И. Слобожанин и М. Л. Шнайдер (71) Заявитель (54) UH@PGBGA ИЗМЕРИТЕЛЬ BPENEHHbiX ИНТЕРВААОБ

Изобретение относится к измерительной технике и может бьггь использовано для измерения временных интервалов.

Известные измерители временных интервалов, основанные на нониусном методе измерения $1j, содержащие управшпощий триггер, основной и нониусный ключи, генераторы импульсов основной и нониусной последовательностей, схему совпадения, основной и нониусной счетчик импульсов, обладают невысокой точностью.

Известны устройства измерения интервалов времени с интерпошщией, основанные на нониусном методе f2) и содержащие входной формирователь, блоки интерполяции со 15 счетчиками импульсов, генераторы основной и нониусной последовательности импульсов, триггер управления, первый выход которого соединен с первым управляющим входом ключа и со входом генератора импульсов основ20 ной последовательности, а второй вьпшд трит гера управления соединен со вторым управляющим входом ключа и со входом генератора импульсов нониусной последовательности, счетчик импульсов старших разрядов, вход 36 которого подключен к выход ключа, выход генератора импульсов основной носледовательности через последовательно соединенные делители частоты соединен с третьим управляющим входом ключа. Точность измерения в таком устройсгве ограничивается жесткими требованиями к длительности и форме импульсов генераторов основной и нониусной последовательности вследсгвие наличия операции совпадения импульсов по времени.

Uem изобретения - увеличение точности измерения временных интервалов. Эго достигается тем, что измеритель снабжен последовательно соединенными делителями частоты нониусной последовательности импульсов, вход которых соединен с генератором импульсов нониусной последовательности, а выход - с входами счетчиков импульсов в блоках интерполяции, одноразрядным регистром и блоком сравнения в каждом блоке интерполяции, входы одноразрядных регистров соединены с выходами генератора и делителей частоты основной последовательности импульсов, выходы одноразрядных регистров соеди520563 ены с первыми входами блока сравнения, торые входы блока сравнения соединены с зыходами счетчиков импульсов, а разрешающие входы регистров и счетчики импульсов соединены со вторым входом триггера управления

На чертеже показан предлагаемый изме" рктель.

Измеритель содержит формирователь 1, 16 лдключенный выходом к триггеру 2 управ.,эния, первый выход которого соединен с

-ервым управляющим входом ключа 3 и со ходом генератора 4 импульсов основной .ослеповательности, а второй выход — со

15 вторым управляющим входом ключа 3 и со

=ходом генератора 5 импульсов нониусной

1оследовательности, и блоки 6-8 интерпо:яции по числу дополнительных десятичных —.азрядов, каждый из которых содержит од-:оразрядные регистры 9, счетчики 10 и .локи 11 сравнения кодов. При этом входы аждого из регистров 9 соединены соотвеч .твенно с выходами последовательно соедиэнных генератора 4 и делителей частоты ..2 и 13 основной последовательности, а зходы каждого из счетчиков 10 соединены соответственно с выходами последовательно соединенных генератора 5 и делителей час тоты 14 и 15 нониусной последовательноо- З ти. Входы блоков 11 сравнения кодов соединены с выходами регистров 9 и счетчиков

10, а выходы — с запрещающими входами регистров 9 и счетчиков 10,. разрешающие входы которых подключены ко второму выходу триггера 2 управления. Выход делителя частоты 33 импульсов основной последовательности подключен ко входу ключа 3, выход которого соединен со счетчиком 16 сварщик разрядов. Счетчики 10 индицируют,рр числа на единицу меньше числа импульсов, поступающих на их входы, Измеритель работает следующим образом.

Сигналом Сброс перед началом измерений счетчики 10 и 16 устанавливаются в

"О" состояние, а регистры 9 — в состояние

1", т е.в регистры 9 предварительно записывается единица. Входной формирователь 1 формирует на выходе два импульса, соответствующие началу и концу измеряемого интер-д вала времени Т, . Импульс, соответствующий началу измеряемого интервала времени, перебрасывая триггер управления 2, открывает ключ 3 и запускает генератор 4 импульсов основной последовательности, пери- 55 од следования которых Г выбирается из условия где ь Р— требуемая разрешающая способность измерителя. Ю

Основная последовательность импульсх генератора 4 поступает на два последовательно соединенные делители частоты 12 и

13 с коэффициентом деления каждого, равным десяти. С выхода делителя частоты 12 импульсы основной последовательности с периодом следования Т, = 100 C через открытый ключ 3 проходят на счетчик старших разрядов 3.6 Импульс, соответствующий концу измеряемого интервала времени, сформулированный на выходе формирователя 1, возвращает триггер управления 2 в исходное состояние, закрывает ключ 3, запускает генератор 5 импульсов нониусной последовательности и разрешает поступление импульсов на входы регистров 9 и счетчиков 3 O в блоках 6-8 интерполяции. В счетчике 16 фиксируется число и, соответствующее числу единиц старшего разряда измеряемого интервала времени, Нониусная последовательность импульсов генератора 5 с периодом следования Т = 9

ЬP = 0,9 Г поступает на два последова тельно соединенные делители частоты 14 и

15, коэффициент деления каждого из которых равен десяти.

Неоцененная часть измеряемого интер ла времени А, равная части периода Т заключенной между последним из прошедших на счетчик 3L6 импульсов основной последо вательности и концом измеряемого интервала времени 7, оценивается с помощью блоков 6-8 ийтерполяции. Импульсы с выходов последовательно соединенных генератора 4 и делителей частоты 12 и jL3 подаются на входы регистров 9, в которых предварительно записана единица. Импульсы с выходов последовательно соединенных генератора 5 и делителей частоты 14 и 15 подаются на входы счетчиков 10, находящихся в нулевом состоянии. Влоки сравнения кодов 13. постоянно сравнивают количество импульсов, поступающих на регистры 9 и счетчики 10.

Причем на блок интерполяции 6 поступают ч"аульсы с периодами следования Т = 1OG С

90 на Яток 7 интерп о и с периодами следования 7, = 10 T u

Т 9 В, на блок 8 интерполяции — с периодами следования C u T = 0,9 K

Обозначим через и,, ю, и разрядные коэффициенты. По прийципу нониуса и так как в регистры 9 предварительно заносится единица, равенство количества импульсов основной и нониусной последовательности в блоках интерполяции 6, 7, 8 наступает по приходу соответственно (П + 1)-го импульса нониусной последовательности с периодом

Т = 0,9t ; (n + 1)-го чмпульса нониусной последовательности с периодом

520563

5 и 91. 3 (N<+ 1)-го импульса нониуоной последовательности с периодом Т = 907.

При этом блоки сравнения кодов 11 вырабатывают потенциальные caríàëû, соответствующие равенству кодов на их входах, и за- 5 прещают поступление импульсов основной и нониусной последовательностей соответствую тими периодами следования на каждый блок

6-8 интерполяции. При этом счетчик 10 в блоках 6, 7 и 8 интерполяции индицируют 1р числа 1 N и п Таким о8 зом оценивается интервал вре-а 3 мениT>=T1 +и - О и ° î «tl 40

Х„о k з

Сигнал "Сброс возвращает устройство в исходное состояние. 15

Предлагаемый измеритель значительно проще известного и можвт быть реализован почти полностью на серийно выиускаемых элемевгах дискретной техники. Кроме того, в нем исключена операция совпадения им- 20 пульсов во времени, поэтому форма и длительность импульсов основной и вспомога тельной последовательностей жестко не регламентируется, что дает эффект увеличения точности, особенно при использовании бош 25

moro числа дополнительных разрядов.

Формула изобретения

ЧО

Цифровой измеритель временных интервалов, содержащий входной формирователь, блоки интерполяции со счетчиками импульсов, генераторы основной и нониусной последовательности импульсов, триггер управления, первый выход которого соединен с первым управляющим входом ключа и со входом reнератора импульсов основной последовательности, а второй выход триггера управлениясо вторым управляющим входом ключа и со входом генератора импульсов нониусной по следовательности, счетчик импульсов старших разрядов, вход которого подключен к выходу ключа, выход генератора импульсов основной последовательности через последовательно соединенные делитщш част ууы соединен с третьим управляющим входом ключа, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности измерения, он снабжен последовательно соединенными делителями частоты нониусной последовательности импульсов, вход которых соединен с генератором импульсов нониусной последовательности, а выходы — с входами счетчиков импуж сов в блоках интерполяции, одноразрядным регистром и блоком сравнения в каждом блоке интерполяции, входы одноразрядных регистров соединены с выходами генератора и делителей частоты основной последовательности импульсов, выходы одноразрядных регистров соединены с первыми входами блока сравнения, вторые входы блока сравнения соединены с выходами счетчиков импульсов, а разрешающие входы регистров и счетчики импульсов соединены со вторым входом триггера управленим.

Исгочники информации, принятые во внимание при экспертизе заявки:

1. Балашов В. П., Валитов P. А. Автоматизация радио-измерений Сов. Радио, 1966, стр. 288.

2. Авторское свидетельство, М 370579, G 04 Р 11/00.

520563

Составитель А Иванов

Редактор О. Филиппова Техред М. Левицкая Корректор М, Руснак

Заказ 4352/186 Тираж 576 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскан наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектнаи, 4