Измеритель временного интервала

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОП ИСАЙИ Е

<„>84513

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 28.04.79 (21) 2763898/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М

G 04 F 10/04

ГесударствеллнИ комитет

Опубликовано 07.07.81. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 09.07.81 (53) УДК 621.317. .619 (088.8) йо делан лзобретеник

K аткрнтий (72) Авторы изобретения

Ю. Л. Лейзен, Е. В. Макаров и М. И. Ривман (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННОГО ИНТЕРВАЛА

Предлагаемое устройство относится к измерительной технике и. может быть использовано при измерении длительностей временных интервалов.

Известны измерители временных интервалов, применяемые в измерительной технике, содержащие основной канал измерения, включающий в себя временной селектор и основной счетчик импульсов, и 2™-1 дополнительных каналов (m — число, показывающее, во сколько раз надо повысить точность измерения), каждый из которых содержит последовательно соединенные временной селектор и счетный триггер (1).

Данное устройство недостаточно надежно, так как на результат измерения влияют сбои счетных триггеров в течение всего измеряемого интервала.

Недостатком этого устройства является также необходимость обязательного фазирования генератора тактовых импульсов началом измеряемого временного интервала.

Наиболее близок к предлагаемому измеритель временного интервала, реализующий способ измерения длительности однократных временных интервалов и содержащий основной счетчик, дешифратор и и каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные временной селектор и два элемента памяти, выходы которых подключены ко входам дешифратора, управляющего двух разрядным дополнительным счетчиком (2) .

Это устройство малонадежно из-за влияния на результат измерения сбоев элементов памяти в течение всего измеряемого интервала, а также из-за большого времени обработки результатов измерения.

Цель изобретения — повышение надежности работы измерителя временного интервала.

Поставленная цель достигается тем, что в измеритель временного интервала, содержащий счетчик, дешифратор и и каналов, каждый из которых состоит из первого RSlS триггера и временного селектора, выход которого связан со входом второго RS-триггера, выход которого подключен к соответствующему входу дешифратора, при этом шина измеряемого временного интервала соединена с первыми входами временных селек2В торов всех каналов, вторые входы которых подсоединены к соответствующим п шинам равносдвинутых по фазе последовательностей импульсов, дополнительно введены эле845138

3 мент ИЛИ, а в каждый канал — элемент И и элемент ИЛИ вЂ” HE, при этом R-входы первых RS-триггеров всех каналов соединены .между собой и подключены ко входу сброса счетчика, счетный вход которого соединен с R-входами вторых RS-триггеров всех каналов и с выходом элемента ИЛИ, входы которого соединены с S-входами первых RSтриггеров всех каналов и с выходами элементов И этих же каналов, причем в каждом j канале (1 ) n) S-вход второго RSтриггера соединен с выходом временного селектора, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами элемента И, выход которого соединен с S-входом первого RS-триггера, а третий вход — с выходом элемента ИЛИ—

НЕ, первый вход которого соединен с выходом первого RS-триггера этого же канала и с входами элементов ИЛИ вЂ” HE последующих п-2 каналов.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого измерителя временного интервала, на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу предлагаемого устройства.

Измеритель временного интервала содержит счетчик 1, дешифратор 2 и и каналов

3=1 — 3=п, каждый из которых содержит

RS-триггеры 4 и 5, элемент ИЛИ 6, временной селектор 7, элемент И 8, шину 9 измеряемого временного интервала, п шин 10=

= 1 — 10 = и равносдвинутых по фазе последовательностей импульсов, элемент ИЛИ

НЕ 1! и шину 12 начальной установки.

На фиг. 2 обозначено: 13 — измеряемый временной интервал; 14 — 17 — равносдвинутые по фазе импульсные последовательности на входах первого-четвертого каналов;

18 — 21 — сигналы на выходах RS-триггеров

5 первого-четвертого каналов; 22 — сигналы на выходе элемента ИЛИ.

1О

15 го г5 зо

4 тьему входу элемент И 8 этого же канала, и через элемент ИЛИ 6 на счетный вход счетчика 1 будет подключена импульсная последовательность с шины 10-1, т. е. таким образом выбирается одна из п последовательностей, импульс которой расположен во времени дальше всех других от начала измеряемого временного интервала. С помощью счетчика 1 подсчитывается количество импульсов N 0 выбранной последовательности на шине 10-1, находящихся внутри измеряемого временного интервала (в данном случае Np — — 2).

Полученное число определяет целую часть результата измерения. В течение всего измеряемого интервала через открытые временные селекторы 7 на S-входы RS-триггеров 5 всех каналов поступают импульсы равносдвинутых импульсных последовательностей, переводя RS-триггеры 5 в единичное состояние, а обнуляются эти триггеры импульсами с элемента ИЛИ 6, т. е. фактически импульсами выбранной последовательности (в данном случае последовательности с шины 10-1).

К моменту окончания измеряемого временного интервала часть RS-триггеров 5 будет находиться в единичном состоянии, а часть — в нулевом, т. е. фактически для каждой из и — 1 оставшихся последовательностей определяется количеством импульсов

N;, находящихся внутри измеряемого временного интервала по модулю No. Очевидно (см. фиг. 2), что N, = 0 (mod N<), либо N „= 1 (mod No). Количество К RS-триг геров 5, находящихся в единичном состоянии, или, что то же самое, количество последовательностей с N„. = 1 (mod No), определяется дешифратором 2, и, таким образом, определяется уточняющая часть результата измерения, равная —,, Tp.

Работает измеритель временного интервала следующим образом.

После поступления на шину 12 импульса начальной установки обнуляются счетчик 1 и RS-триггеры 4 всех и каналов 3=

= 1 — 3= п; при этом элементы ИЛИ вЂ” НЕ 11 всех каналов открывают по третьему входу элементы И 8 этих же каналов. С приходом измеряемого временного интервала элементы И 8 всех каналов открываются по первому входу; кроме того, открываются по первому входу временные селекторы 7. Импульс одной из последовательностей (в данном слу чае последовательности с шины 10 = 2) расположен на временной оси ближе других к началу измеряемого временного интервала.

Этот импульс пройдет через элемент И 8 канала 3=2 (в общем случае j-того канала) на S-вход RS-триггера 4 и установит его в единичное состояние. При этом на выходах элементов ИЛИ вЂ” НЕ 11 всех каналов, кроме первого (в общем случае — кроме J — 1), формируется сигнал, отключающий по тре40

В рассматриваемом случае к = 2, т. е. окончательный результат измерения (1 !о+ h )To= (2+ f)To = 25Г где к — количество RS-триггеров 5, находящихся в единичном состоянии в рассматриваемый момент времени;

Т вЂ” период следования импульсов в импульсной последовательности.

Надежность работы предлагаемого измерителя временного интервала выше, чем у прототипа. Очевидно, что в предлагаемом устройстве сбои в работе RS-триггеров 5 в интервале времени от начала измеряемого временного интервала до последнего импульса из выбранной последовательности, находящегося внутри измеряемого временного интервала, не влияют на конечный результат измерения, поскольку каждым импульсом этой последовательности происходит их обнуление. В прототипе сбои RS-триггеров

4 и 5 на всем протяжении измеряемого временного интервала влияют на конечный результат измерения.

845138

Благодаря введению в измеритель элемента ИЛИ и в каждый канал элементов

ИЛИ вЂ” НЕ и элементов И, а также использованию в качестве элементов памяти RSтриггеров, предлагаемый измеритель временного интервала обладает повышенной надеж ностью.

Формула изобретения

Измеритель временного интервала, содер-10 жащий счетчик, дешифратор и и каналов, каждый из которых состоит из RS-триггера и временного селектора, выход которого связан со входом второго RS-триггера, выход которого подключен к соответствующему входу дешифратора, при этом шина измеряемого временного интервала соединена с первыми входами временных селекторов всех каналов, вторые входы которых подсоединены к соответствуюшим и шинам равносдвинутых по фазе последовательностей QQ импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности его работы, в него введен элемент ИЛИ, а в каждый канал— элемент -И и элемент ИЛИ вЂ” HE, при этом

R-входы первых RS-триггеров всех каналов соединены между собой и подключены к входу сброса счетчика, счетный вход которого соединен с R-входами вторых RS-триггеров всех каналов и с выходом элемента

ИЛИ, входы которого соединены с S-входами первых RS-триггеров всех каналов и с выходами элементов И этих же каналов, причем в каждом канале первый и второй входы временного селектора соединены соответственно с первым и вторым входами элемента И, выход которого соединен с S-вхо дом первого RS-триггера, а третий вход элемента И соединен с выходом элемента ИЛИНЕ, первый вход которого соединен с выходом первого RS-триггера этого же канала и с входами элементов ИЛИ вЂ” НЕ последующих п-2 каналов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шляндин В. М. Цифровые измерительные преобразователи и приборы, «Высшая школа», М., 1973, с. 170, рис. 3.20.

2. Авторское свидетельство СССР № 390501, кл. G 04 F l l/00, 1973 (прототип) .

845138

Редактор Б. Федотов

Заказ 4141/3

Ц

У

1f

1Ф

17

1К

Составитель В. Муляр

Техред А. Бойкас Корректор Ю. Макаренко

Тираж 457 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4