Устройство для измерения отношения двух временных интервалов

 

Изобретение относится к электрорадиоизмерительной технике и может быть использовано при построении цифровых измерителей отношений временных интервалов. Цель изобретения - увеличение точности измерения в области высоких частот. Поставленная цель достигается использованием дискретного интегратора на основе реверсивного счетчика, введение которого уменьшает погрешность измерения в области высоких частот. 2 ил.

Изобретение относится к электрорадиоизмерительной технике и может быть использовано при построении цифровых измерителей отношений временных интервалов.

Известен измеритель временных интервалов, содержащий генератор постоянного тока, зарядный ключ, усилитель постоянного тока, накопительный конденсатор, разрядный ключ и разрядный резистор, причем незаземленный полюс генератора постоянного тока соединен со средним контактом зарядного ключа, первый контакт которого соединен с входом усилителя постоянного тока одной обкладкой накопительного конденсатора и одним выводом разрядного резистора, вторая обкладка накопительного конденсатора соединена с выходом усилителя постоянного тока и одним из контактов разрядного ключа, второй контакт которого соединен с другим выводом разрядного резистора, а входы управления разрядного и зарядного ключей являются входами устройства [1] Недостатками измерителя является недостаточная точность, поскольку выходное напряжение содержит пульсации, вызванные неодновременным действием зарядной и разрядной цепей.

Наиболее близким к предлагаемому относится цифровой измеритель отношения временных интервалов, содержащий первый и второй счетчики импульсов, выходы первого из которых соединены с соответствующими выходными шинами, первый и второй элементы И, первую и вторую входные шины [2] К недостатку прототипа следует отнести невысокую помехоустойчивость, вызванную тем, что устройство-прототип позволяет измерять мгновенное значение отношения двух временных интервалов.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 временные диаграммы, поясняющие функционирование измерителя.

Устройство для измерения отношения двух временных интервалов содержит генератор 1 счетных импульсов, RS-триггеры 2 и 3, реверсивный счетчик 4, счетчик 5 импульсов, элементы И 6-10, элемент ИЛИ 11.

Выход генератора 1 счетных импульсов соединен с точкой, объединяющей первые входы первого и второго элементов И 6 и 7, выходы которых соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика 4, выход обнуления которого соединен с R-входом второго RS-триггера 3. Прямой, инверсный выходы первого RS-триггера 2 и прямой выход второго RS-триггера 3 соединены соответственно с первым входом четвертого элемента И 9, первым и вторым входами третьего элемента И 8, причем выход последнего соединен с первым входом пятого элемента И 10. Выходы четвертого и пятого элементов И 9 и 10 соединены соответственно с вторыми входами первого и второго элементов И 6 и 7 и входами элемента ИЛИ 11, выход которого соединен со счетным входом счетчика 5, выходная шина которого является выходом измерителя, а выход переполнения соединен с R-входом первого RS-триггера 2. Сигнальные входы Вх1 и Вх2 соединены с вторыми входами четвертого и пятого элементов И 9 и 10. Управляющий вход "Пуск" объединяет S-входы триггеров 2 и 3 и R-входы счетчиков 4 и 5.

Устройство для измерения отношения двух временных интервалов работает следующим образом.

На входы Вх1 и Вх2 поступают последовательности импульсов (на фиг. 2 Вх1 и Вх2) с длительностями t1 и t2, соответственно. С приходом сигнала "Пуск" (на фиг. 2 "Пуск") счетчики 4 и 5 устанавливаются в нулевое состояние, а триггеры 2 и 3 устанавливаются в единичное состояние (на фиг. 2 U2, U3). Установка триггера 2 в единичное состояние разрешает прохождение импульсов с входа Вх1 на вход счетчика 5 (на фиг. 2 U9), а на вход суммирования счетчика 4 (на фиг. 2 U6) пачек импульсов. В момент, когда на вход счетчика 5 поступит n импульсов (на фиг. 2 U9), счетчик 5 обнулится, на его выходе переполнения выработается импульс переполнения (на фиг. 2 U5), поступающий на R-вход RS-триггера 2, что приведет к переключению последнего в нулевое состояние (на фиг. 2 U3). К этому времени в счетчике 4 зафиксируется число импульсов N, которое может быть определено следующим соотношением: N fгсиt1n (1), где fгси частота следования импульсов генератора 1 счетных импульсов; t1 длительность временного интервала на входе Вх1; n емкость счетчика.

Переключение триггера 2 в нулевое состояние разрешает прохождение импульсов с входа Вх2 на вход счетчика 5 (на фиг. 2 U10), а на вычитающий вход счетчика 4 пачек импульсов (на фиг. 2 U7). По мере поступления импульсов на вход Вх2 значение в счетчике 5 увеличивается, а в счетчике 4 уменьшается и в момент, когда счетчик 4 обнулится, на его выходе появится короткий импульс (на фиг. 2 U4), переключающий триггер 3 в нулевое состояние (на фиг. 2 U3), прохождение импульсов на входы счетчиков 4 и 5 прекращается (на фиг. 2 U10, U7), в счетчике фиксируется число импульсов m. С учетом того, что значение N в счетчике 4 при обратном и прямом счете неизменно N fгсиt2m (2), где m длительность временного интервала на входе Вх2, с учетом (1) и (2)

Из последнего равенства следует, что значение Nx будет пропорционально отношению временных интервалов.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет проводить измерения усредненного значения отношения двух временных интервалов.


Формула изобретения

Устройство для измерения отношения двух временных интервалов, содержащее первый и второй счетчики импульсов, выходы первого из которых соединены с соответствующими выходными шинами, первый и второй элементы И, первую и вторую входные шины, отличающееся тем, что в него введены третий, четвертый, пятый элементы И, первый и второй RS-триггеры, элемент ИЛИ, генератор счетных импульсов и шина "Пуск", причем выход генератора счетных импульсов соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами второго счетчика импульсов, выполненного реверсивным, выход обнуления которого соединен с R-входом первого RS-триггера, S-вход которого соединен с входом сброса первого счетчика импульсов, S-входом второго RS-триггера, с шиной "Пуск" и с входом сброса второго счетчика импульсов, прямой выход с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом второго RS-триггера, выход с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с первой входной шиной, а вторая входная шина соединена с первым входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом второго RS-триггера, причем выходы четвертого и пятого элементов И соединены соответственно с вторыми входами первого и второго элементов И и соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика импульсов, выход обнуления которого соединен с R-входом второго RS-триггера.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области измерительной техники в частности, к анализу и синтезу речевых сигналов и может быть использовано в автоматике, вычислительной технике и кодовых системах, например, замках, управлении бытовой техникой и цветовой визуализации музыкальных речевых произведений

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для определения положения фронтов, середин и длительностей импульсов в сериях импульсов в телевизионной, радиолокационной, биомедицинской аппаратуре и при вводе информации в ЭВМ

Изобретение относится к электронному приборостроению и может быть использовано в современной технике: радиолокации, прецизионных измерителях временных интервалов, фазометрах, цифровых вольтметрах и т.д

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности, измерению временных интервало,в и может быть использовано в автоматике и телеметрических системах

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам и способам преобразования временных интервалов

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

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиоэлектронике, технике связи, измерительной технике, в частности для преобразования переменного напряжения в переменное

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в измерительной технике для определения длительности временных интервалов, имеющих широкий диапазон значений длительностей, но установленное число разрядов для представления результатов или для представления длительности временных интервалов в коде с плавающей запятой

Изобретение относится к дальнометрии и может быть использовано в различной аппаратуре, требующей измерения интервалов времени в широком диапазоне между двумя апериодическими импульсами, например, в эхолокации, в диагностических приборах для технологических процессов в атомной промышленности /1/

Изобретение относится к горной технике и предназначено для оценки напряженно-деформированного состояния горных пород и диагностики массива

Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и может использоваться для измерения с требуемой точностью временных интервалов, поступающих с высокой интенсивностью

Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и может использоваться для измерения с высокой точностью и высоким быстродействием временных интервалов между импульсами, поступающими с высокой интенсивностью

Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и может использоваться для массового измерения с высокой точностью неповторяющихся временных интервалов между импульсами

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности, к преобразованию временных интервалов и может быть использовано в автоматике, медтехнике, вычислительной технике и телеметрических системах

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приборах для цифрового измерения длительности коротких импульсов

Изобретение относится к измерительной технике

Изобретение относится к электрорадиоизмерительной технике и может быть использовано при построении цифровых измерителей отношений временных интервалов

Наверх