Устройство для измерения повторяющихся интервалов времени

 

Изобретение может быть использовано при построении фондометров, чагстотомеров и других приборов. Цель изобретения - расширение функциональньк возможностей устройства. Устройство содержит формирователи 1 и 2 импульсов, элементы ИЛИ 3 и 8, генератор 4 импульсов, счетчики 7, .9, 10, 11 и блок 12 фиксации окончаниясерии измерений. Введение депшфратора 6 и счетчика 5 и образование новьк функциональных связей позволяет формировать сигнал, сигнализирующий о совпадении длительностей двух из трех измеряемых интервалов, и сигнал , сигнализирующий об отсутствии совпадения длительностей двух любых из трех измеряемых интервалов. При этом результаты измерения получают в двоичном коде. 2 ил. ,Й Фиг.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) ()) 4 G 04 F 10/04

1 с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 41 27125/24-21 (22} 03.10.86 (46) 30.12.88. Бил. 1(- 48 (71) Украинский заочный политехнический институт нм . И.З.Соколова (72) В.П.Соляник, Е.Н.Бантюков, 3 .Б.Бантюкова, M.Е .Буданцев и А.И.Цопа (53) 681.317(088.6) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1403013, кл. G 04 F 10/04 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОВТОРЯЮЩИХСЯ ИНТЕРВАЛОВ ВРЕ11ЕНИ (57) Изобретение может быть использовано при построении фондометров, ча; стотомеров и других приборов. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства. Устройство содержит формирователи 1 и 2 импульсов, элементы ИЛИ 3 и 8, генератор 4 импульсов, счетчики 7, 9, 10, 11 и блок 12 фиксации окончания серии измерений. Введение дешифратора 6 и счетчика 5 и образование новых функциональных связей позволяет формировать сигнал, сигнализирующий о совпадении длительностей двух из трех измеряемых интервалов, и сигнал, сигнализирующий об отсутствии совпадения длительностей двух любых из трех измеряемых интервалов. При этом результаты измерения получают и двоичном коде. 2 ил.

1448336

Изобретение относится к импульсной технике и может быть испольэовано для измерения пов то ряющихся интервалов времени при построении фондо5 меров, частотомеров, и аналогичных приборов и различных измерительных систем.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет формирования сигнала, сигнализирующего о совпадении длительностей двух из трех измеряемых интервалов,и сигнала, сигнализирующег.. об отсутствии совпадения дли- 15 тельностей двух любых из трех измеряемых интервалов, а также получение результата измерения в двоичном коде.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства для 20 измерения повторяющихся интервалов времени; на фиг. 2 — пример выполнения блока фиксации окончания серии измерений.

Устройство для измерения повторя- 25 ющихся интервалов времени содержит первый и второй формирователи 1, 2 импульсов (наличие их необязательно), первый элемент ИЛИ 3, к второму входу которого подключен выход формиро- 30 вателя импульсов 2, генератор импульсов 4, счетчик 5 импульсов, сумми" рующий вход которого соединен с выхо дом элемента ИЛИ 3, дешифратор 6, вход разрешения (Е-вход) котоРого соединен с выходом генератора импульсов 4, а информационные входы — с выходами счетчика импульсов 5, счетчик

7 импульсов (реверсивный), второй элемент ИЛИ 8, счетчик 9 импульсов, 10 к суммирующему. входу которого подключен выход .элемента ИЛИ 8, счетчик 10 импульсов (реверсивный), суммирующий вход которого соединен с вычитающим входом счетчика 7, с первым входом элемента ИЛИ 8 и с вторым выходом дешифратора 6, счетчик 11, импульсов (реверсивный), суммирующий вход которого соединен с суммирующим входом счетчика 7 и с первым выходом дешифратора 6, четвертый выход которого подключен к второму входу элемента

ИЛИ 8 и к вычитающим входам счетчиков импульсов 10 и 11, блок 12 фиксации окончания серии измерений, пер->5 вые входы которого соединены с выходами счетчиков 7, 10 и 11, входы сброса которых соединены между собой, с входом сброса счетчика импульсов 5 . н с вторым выходом блока. 12, к вторым входам которого подключены третий и пятый выходы дешифратора 6, шину старт †импульс 13, которая соединена с входом формирователя импульсов 1, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ 3 и к входу сброса счетчика импульсов 9, шину стоп-импульсов 14, которая соеди.— нена с входом формирователя импульсов 2, шину начальной установки 15, шины результата 16, к которым подключены выходы счетчика импульсов 9, шины сигнализации 17, которые соединены с первыми выходами блока 12, к третьему входу которого подключена шина 15.

На фиг, 1 показан, для пояснения работы устройства, пример выполнения блока 12, который содержит элемент

ИЛИ 18, к входам которого подключены первые входы блока 12, элемент И11И

19, Bxoppt KGTopoI о рыми входами блока 12, элемент И 20, к второму входу которого подключен выход элемента ИЛИ 19, элемент И 21, первый вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 18 и с первым входом элемента И 20, а второй — с вторым из вторых входов блока 12, элемент ИЛИ 22, первый вход которого соединен с выходом элемента И 20 и с первым.из первых выходов блока 12, элемент задержки 23, к входу к торого подключен выход элемента ИЛИ 22, второй вход которого соединен с выходом элемента И 21 и с вторым из первых выходов блока 12, к второму выходу которого подключен выход элемента задержки 23, третий вход блока

12 подключен к третьему входу элемента ИЛИ 22.

Счетчики импульсов 7, 10 и 11 состоят из счетчика импульсов, разрядные выходы которого подключены к входам элемента ИЛИ-НЕ.

На фиг. 2 приведен другой пример выполнения блока 12 фиксации окончания серии измерений, он содержит элемент И 24, элемент ИЛИ 25, первый и второй входы которого соединены с пер первым и вторым входами элемента И

24 и с первым и вторым входами из первых входов блока 12, третий вход из первых которого подключен к третьему входу элемента ИЛИ 25, элемент ИЛИ 26, входы которого соединены с вторыми входами блоха 12, эле3 1448336 мент И 27, элемент И ?8, к третьему входу которого подключен выход элемента ИЛИ 26, элемент И 29, первый вход которого соединен с выходом элемента И 24 и с первым входом элемента И 27, второй вход которого соединен со вторым входом элемента И 29, с первым входом элемента ИЛИ 30 и с вторым из вторых входов блока 12, третий вход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ 30, элемент задержки 31 вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 30, выходы элементов И 27, 28 и 29 подключены к первым выходам блока 12, второй вход которого соединен с выходом элемента задержки 31

Длительность импульсов t„, .вьдаваемых формирователями 1 и 2, выбирается такой, чтобы она была достаточна для срабатывания счетчиков 5 и

9, но меньше суммарного времени срабатывания элемента ИЛИ 3, счетчика импульсов 5, дешифратора б и элемента ИЛИ 8.

Счетчики импульсов 5 и 9 по суммирующему входу работают от передних фронтов импульсов, поступающих на эти входы. При поступлении импульса на вход сброса счетчиков 5 и 9 они устанавливаются в нулевое положение, Частота импульсов генератора 4 выбирается исходя из необходимой точности измерения интервалов времени, Первые входы элементов И 21, 28 и 29 инверсные, т.е. нри наличии сигнала иа этом входе соответствующие элементы И закрыты, а при отсутствии сигнала они работают в соответствии с сигналами на других входах.

Величина задержки элементов 23 и 31 выбирается исходя из того, какой длительности сигнал необходимо иметь на входных шинах блока 12, Блок 12 предназначен для определения наличия совпадения результатов отдельных измерений в серии и виработки сигнала установки устройства в исходное состояние после окончания серии измерений.

В случае выполнения блока 12 по фиг. 1 сигнал, выдаваемый на первую из шин 17, вырабатывается при наличии совпадения двух результатов из трех, а сигнал, вьдаваемый на вторую из шин 17, вырабатывается после окончания измерения третьего интервала, если в серии из-трех измерений

55 дешифратора и импульсы генератора 4 начинают проходить на суммирующие входы счетчиков 7 и 11, При поступ ленни затем стом-импульса на шину

14 формирователь 2 вьдает импульс, 5

50 не было совпадения двух результатов.

Сигнал установки устройства в исходное состояние вырабатывается через время Г после вьдачи сигнала на любую из шин 17, если совпали результать1 измерения первого.и второго интервалов считается, что серия измерений окончена и устройство устанавливается в исходное положение. Если же после выполнения измерения трех последовательных измерений Hp окажется са :.падения двух результатов измерений. то вьдается сигнал аб окончании серии и о вазможности считывания реву.. тата однократного измерения, устрой ство устанавливается в исходное полажение и готова к выполнению следующей серии из трех измерений, В случае выполнения блока 12 пс фиг. 2 сигнал установки в исходное состояние всегда вырабатывается через время Г после окончания серии измерений трех интервалов времени, а в момент окончания серии измерений вьдается сигнал о там, сколько результатов совпало. Если совпали все три результата, та вьдается сигнал на первую из шин 17, если — два, то выдается сигнал на вторую из шин 17, если в серии измерений нет совпадений результатов, то вьдается сигнал на тре= тью из шин 17. И при этом не теряется информация о совпадении всех трех результатов, если было такое совпадение, Устройство для измерения повторяющихся интервалов времени работает следующим образам.

В исходном состоянии счетчики 5, 7, 10 и 11 находятся в нулевом положе: ии, счетчик 9 находится в произвольном положении. На выходных шинах

17 отсутствуют сигналы. Установка устройства в исходное положение прои:: водится подачей импульса на шину 15.

При поступлении старт-импульса на шину 13 формирователь 1 выдает импульс, поступающий на вход сброса счетчика 9, который устанавливается в нулевое полажение, и через элемент

ИЛИ 3 на суммирующий вход счетчика

5, содержимое которого становится равным "1". Открывается первый выход

1448336 поступающий через элемент ИЛИ 3 на суммирующий вход счетчика 5, содержимое которого становится равным

"2", Закрывается первый выход дешифратора 6 и импульсы генератора 4 не пропускаются ни на один из выходов дешифратора 6, В счетчиках 7 и 11 записан код длительности первого интервала времени. При поступлении вто" рого старт-импульсе на шину 13 формирователь 1 выдает импульс, устанавливающий счетчик 9 в нулевое положеь1ие (или подтверждающий это положе" ние„ если счетчик 9 уже находится в нулевом положении) и поступающими через элемент ИЛИ 3 на суммирующий вход счетчика 5, содержимое которого становится равным "3". Открывается второй выход дешифратора 6 и импульсы генератора 4 начинают проходить на вычитающий вход счетчика 7, на суьмируюпий вход счетчика 10 и через элемент ИЛИ 8 на суммирующий вход счетчика 9. При поступлении второго стоп-импульса на шину 14 формирователь 2 выдает импульс, который проходит через элемент ИЛИ 3 на суммирующий вход счетчика. 5, содержимое которого становится равным "4", Закрывается второй выход дешифратора 6 и на его третьем выходе появляется сигнал, поступающий на первый из вторых входов блока 12, В счетчиках 9 и 10 записан код длительности второго интервала времени, .В счетчике 7 записана разность кодов длительности первого и второго интервалов времени . Если содержимое счетчика 7 равно "0" (т.е. если результаты измерения первого и второго интервалов времени равны между собой), то на выходе счетчика 7 появляется сигнал, поступающий на первый из первых входов блока 12, В случае, если блок 12 выполнен по фиг. 1, сигнал с первого из первых входов блока 12 проходит через элементы ИЛИ 18 и И 20 на первую из шин 17, сигнализируя о том, что получен результат с установленноч достоверностью и его необходимо считать„

Кроме того, сигнал с выхода элемента И 20 проходит через элемент ИЛИ

22 на вход элемента задержки 23. Че= рез время Г сигнал с выхода элемента задержки 23 проходит на второй выход блока 12 и далее на входы ."броса счетчиков 5, ?, 10 и 11, которые устанавливаются в нулевое положение. устройство возвратилось в исходное состояние и готово к проведенко следующей серии измерений.

Если содержимое счетчика 7 отлично от "0", то на его выходе отсутствует сигнал и блок 12 не срабатывает.

10 При поступлении третьего старт-импульса на шину 13 формирователь 1 вы-дает импульс, устанавливающий счетчик импульсов 9 в нулевое положение и поступающий через элемент ИЛИ 3

16 «а суммирующий вход счетчика 5, содержимое которого становится равным

"5". Исчезает сигнал на третьем выходе дешифратора 6 и отключается его четвертый выход. Импульсы генератора

20 4 начинают проходить на вычитающие .входы счетчиков 10 и 11 и через элемент ИЛИ 8 — на суммирующий вход счетчика 9. При поступлении третьего стоп-импульса на шину 14 формирова2б тель 2 выдает жжульс, проходящий через элемент ИЛИ 3 на суммирующий вход счетчика 5, содержимое которого становится равным "6". Закрывается четвертый выход дешифратора 6 и на

З0 его пятом выходе появляется сигнал, поступаюпрж на второй иэ вторых входов блока 12. В счетчике 9 записан код длительности третьего интервала времени, в счетчике 10 записана разgg ность кодов длительности второг и третьего интервалов времени„ а счетчике 11 записана разность кодов длительности первого и третьего интервалов времени. Если содержимое счет40 чика 10 или счетчика 11 равно "0" (т.е. если результаты измерения второго и третьего интервалов времени или первого и третьего интервалов времени равны между собой), то на

45 выходе соответствующего счетчика 10 или 11 появляется сигнал, поступающий на eTopoN или третий вход из первых входов блока 12. В случае,, если блок 12 выполнен по фиг, 1, сигнал б0 с второго или третьего иэ первых входОв проходит через элементы ИЛИ

18 и И 20 .на первую из шин 17, сигнализируя о том, что получен результат с установленной достоверностью и его необходимо считать, Кроме того, сигнал с выхода элемента И 20 проходит через элемент ИЛИ 22 íà вход элемента задержки 23. На выход элемента И 21 сигнал с второго из вто1448336 рых входов блока 12 не проходит, так как элемент И 21 закрыт сигналом с выхода элемента ИЛИ 18. Через время

, сигнал с выхода элемента задержки

23 проходит на второй выход блока 12 и далее на входы сброса счетчиков

5, 7, 10 и 11, которые устанавливаются в нулевое положение. Устройство возвратилось в исходное состояние и 10 готово к следующей серии измерений.

Если же ни содержимое счетчика 10, ни содержимое счетчика 11 не равно

"0" (т.е. если не равны между собой никакие два из трех результатов изме- 15 рений), то на выходе элемента ИЛИ 18 отсутствует сигнал и тогда сигнал с второго из вторых входов блока 12 (сигнал с пятого выхода дешифратора

6) проходит через элемент И 21 на 20 вторую из шин 17 сигнализируя, что окончена серия из трех измерений, но полученный результат имеет достоверность однократного измерения.

Кроме того, сигнал с выхода элемента

И 2! проходит через элемент ИПИ 22 на вход элемента задержки 23. Через время сигнал с выхода элемента задержки 23 проходит на второй .выход блока 12 и далее на выходы сброса 30 счетчиков 5, 7, 19 и 11, которые ус.. танавливаются в нулевое положение, Устройство возвратилось в исходное состояние и готово к следующей серии измерений. 35

В том случае, если блок 12 выполнен по фиг. 2, то при появлении на первом из вторых входов с третьего выхода дешифратора 6 и наличии сигнала на первом из первых входов (с 40 выхода счетчика 7), срабатывают элементы ИЛИ 25, 26, И 28 и выдается сигнал на вторую из шин 17. Если при появлении сигнала на первом из первых входов отсутствует сигнал на пер- 45 вом из вторых входов, то блок 12 не срабатывает и не выдает сигналы на шины 17. Если при появлении сигнала на втором из вторых входов блока 12 (с пятого выхода дешифратора

6) имеются сигналы на первом и на втором из первых входов блока 12 (а это означает, что и на третьем из первых входе тоже имеется сигнал), то срабатывает .элемент И 27 и на первую из шин 17 выдается сигнал. Если при появлении сигнала на втором из вторых входов блока 12 имеется сигнал или на втором или на третьем иэ первых входов блока 12, то срабатывает элемент И 28 и на вторую иэ шнн 17 выдается сигнал. Если при появлении сигнала на втором из вторых входов блока 12 на первых входах блока 12 отсутствует сигнал, то срабатывает элемент И 29 и выдает сигнал на третью из шин 17. При появлении сигнала на втором Н3 вторых входов блока 12 через элемент ИЛ1 30 запускается элемент задержки 3l, с выхода которого через время Г на второй выход блока 12 поступает сигнал, устанавливающий устройство в исходное положение и подготавливающий его к работе ) с последующими сериями интервалов времени.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для измерения повторяюшихся интервалов времени, содержа- щее генератор импульсов, первый элемент ИЛИ, первый вход которого подключен к шине Стоп, а второй вход подключен к шине "Пуск" и входу сброса первого счетчика импульсов, второй, третий и четвертый счетчики импульсов и блок фиксации окончания серии измерений, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены второй элемент ИЛИ и последовательно соединенные пятый счетчик импульсов и дешифратор, причем выходы второго, третьего и четвертого счетчиков импульсов подключены к первой группе входов блока фиксации окончания серии измерения, вторая группа входов которого подключена к третьему и пятому выходам дешифратора, первый выход которого подключен к суммирующим входам второго и четвертого счетчиков импульсов, второй выход дешифратора соединен с вычитающим входом второго счетчика импульсов, с первым входом второго элемента ИЛИ и суммируюшим входом третьего счетчика импульсов, четвертый выход дешифратора соединен с вычитающими входами третьего и четвертого счетчиков импульсов и с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к суммирующему входу первого счетчика импульсов, при этом выход блока фиксации окончания серии измерений подключен к входу сброса второго, третьего, четверio

1448336

Составитель P.Ìàòâååâà

Редактор N.Òîâòèí Техред И.Дидык Корректор Г, Решетннк

Заказ 6846/52.Тираж 373 Подписное

ВБЯИДЯ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 того и пятого счетчиков импульсов, суммирующий вход пятого счетчика им-,. пульсов соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а выход генератора импульсов подключен к входу дешифратора а