SU679928A1 - Устройство дл измерени интервалов времени - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области измерительной и импульсной техники и может быть использовано дл  измерени  временных тпервзлов , характеризующих положение объекта по дальности, и контрол  различных импульсов устройств, формируюищх точные интфвалы времеии между запускающим и задержанным сигиалами .

Известны устройства дл  измерени  временных интервалов, построенные по классическому методу последовательного счета, использующие статические способы повышени  точности измерени  (преобразовани ) 1.

Точность измерени  устройств такого типа ограинчена, в ч астности, использованием линий задержки, дискретиость которых  вл етс  конечной величиной.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  устройство дл  измерени  интервалов времени, содержащее последовательно включенные триггер, схему совпадени , счетчик, а также генератор, подключенный ко второму входу схемы совпадени  2.

Недостатком такого устройства  вл етс  наличие разницы между двум  измерени ми, возникающей за счет несинхро1шости имггульсов генератора и измер емых интервалов времени.

Целью изобретени   вл етс  увеличение точности измерени  временных интервалов и исключение систематической и медленно мен ющейс  оигабкн измерительного устройства.

Дл  этого ,устройство введены схема ИЛИ, переключатель, второй генератор, схема формировани  импульсов перемещенной длительности, формирователь импульсов заднего фронта и блок измереии  среднего периода, при этом выход схемы ИЛИ с помощью переключател  св зан с единичным входом триггера либо непосредственно , либо через измер емую задержку, выход счетчика включен на второй вход триггера и на вход формировател  импульсов переменной длительности, на второй вход которого включен второй генератор, а выход которюго через форм1фователь импульсов заднего фронта подключен к входу блока измерени  среднего периода и входу схемы ИЛИ, второй вход которой  вл етс  входом запуска устройства. На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемо го устройства измерени  интервалов времени, а на фиг. 2 - временна  диаграмма работы уст ройства, осуществл ющего модул цию периода повторений стар т-импульсов. Предлагаемое устройство содержит схему ИЛИ 1, соединенную через переключатель 2 с триггером 3, управл ющим прохождением через схему совпадени  4 импульсов генератора 5 на вход переменного делител  6, в качестве которого используетс  двоичный счетчик. Выход переменного делител  соединен с блоком 7 формировани  переменной задерзкки, состо щим из второго генератора 8, схемы 9 форА4ировани импульсов переменной длительности и ф рмировател  10 импульсов заднего фронта, выход блока 7 форм фовани  переменной задержки соединен со вторым входом схемы ИЛИ 1 и блоком И измерени  среднего значени  периода . На первый вход схемы ИЛИ 1 подаетс  одиночный импульс, необходимый дл  запуска устройства. Устройство работает следующим образом. Переключатель 2 устанавливаетс  в положение , подключающее выход 1 к выходу схемы ИЛИ. На вхюд 1 устройства подаетс  одиночный импульс, который со схемы ИЛИ 1 через выход 1 В| качестве старт-импульса, поступает на устройство, временна  задержка которого tx измер етс . Задержанный импульс поступает; на вход 2 устройства и устанавливает триггер 3 в положение, разрещающее поступление импульсов генератора 5 через схему совпадени  4 на вход переменного делител  6, выходной импульс которого устанавливает триггер 3 в состо ние, прекращающее поступление импульсов генератора 5 на делитель 6. Импульс с выхода переменного делител  поступает также на блок 7 формировани  задержки, с выхода кото рого задержан1п 1Й импульс поступает на второй вход схемы ИЛИ 1. В результате в устройстве возникает рециркул ци  импульсов с. периодом TI tx + tф, где tф - задержка, формируема  предлагаемым устройством. Величина периода рециркул ции Tj измер етс  блоком измерени  феднего значени  из N периодов 11. По сним работу блока 7 формировани  переменной задержки, осуществл ющего модул цию периода рециркул ции старт-импульсов (см. фиг. 2). На вход а схемы 9 формировани  импульсов переменной длительности поступают импульсы с периодом, равным периоду рециркул ции, а на вход б - импульсы второ го генератора 8. Схема 9 формирует импульсы переменной длительности, равной временному интервалу между передним фронтом импульсов lui входе а и передним фронтом тех импуль 441 генератора 8 (вход f), которые поступают первыми во времени после переднего фронта импульсов на входе а. Как видно из временной диаграммы, на входе схемы 9 формируютс  импульсы переменной длительности, распределенной в пределах от нул  до периода втфого генератора 8. В случа х, когда периоды рециркул ции генератора 8  вл ютс  соизмеримыми величинами , справедливо соотношение: где m,r - целые взаимоопросл1е числа, TI - период рециркул ции, Tj - период импульсов генератора 8. Число определ ет чи ло различных длительностей импульса на выходе схемы формировани  9. При этом длительности импульсов на выходе схемы 9 пробегают следующие значени : TZ 2Т2 tnl-)T2 тТд ТгГ m hri rri В случае несоизмеримых периодов TI и Та число значений длительностей на выходе схемы формировани  9 стремитс  к бесконечности , т.е. длительность становитс  непрерывной величиной. Формирователь 10 формирует импульс по заднему фронту сигнала на входе в, в результате при рециркул ции, импульс на выходе 2 задерживаетс  относительно импульса входа а на величину задержки, распределенную по равномерному закону. Выбором значений TI и Tj можно получить щаг изменени  задержки, т.е. модул 1шю периода рециркул ции много меньше, чем дискрет квантовани  в пределах от нул  до дискрета квантовани . Затем переключатель 2 устанавливаетс  в замкнутое положение и на вход 1 устройства подаетс  одиночный импульс. В результате в устройстве возникает рециркул ци  импульсов с периодом TJ 1ф. В этом случае блок 11 измерени  периода измер ет усредненное значение Tj за то же число N периодов. Вычита  из первого результата измерени  второй, получим величину измер емого временного интервала: TI - TZ tx + tф - 1ф txФормула изобретени  Устройство дл  измерени  интервалов вре- . мени, содержащее последовательно включенные триггер, схему совпадени , счетчик, а также генератор, подключенный ко второму входу схемы совпадени , отличающеес 

тем, что, с целью увеличени  точности измерени  и исключени  систематической и медленно мен ющейс  ошибки измерительного устройства, в него введены схема ИЛИ, переключатель, второй генератор, схема форм фованн  импульсов переменной длительности, формирователь импульсов заднего фронта и блок измерени  среднего периода, при зтом выход схемы ИЛИ с помощью переключател  св зан с единичным входом триггера, выход счетчика включен на второй вход триггера и на вход форм1фовател  импульсов переменной дпнтельноети, на второй

вход которого подключен второй генератор, а выход которюго через формирователь импульсов заднего фронта подключен к входу блока {Измерени  среднего периода и входу схемы ИЛИ, второй вход которой  вл етс  входом запуска устройства.

Источники информации, прин тые во внима ние при экспертизе

1.Гитис Э. И. Преобразователи информации дл  зпектронных цифровых вычислительных устройств. Энерги , ,1975, с. 252.

2.Там же, с. 208, рис. 5-1 (прототип).

Выход

Г-71 I

Гг I

II

10

11

h

i

Bxodz

а -«.

5