Пристрій для цифрового вимірювання часових інтервалів

Винахід відноситься до імпульсної техніки і може використовуватись для вимірювання тривалості одиночних часових інтервалів. Відомий пристрій для цифрового вимірювання часових інтервалів [1], який містить два чекаючих генератора, два лічильники і блок порівняння кодів. До недоліків такого пристрою відноситься обмежений діапазон вимірювань, по скільки не можна вимірювати як часові інтервали тривалістю меншою ніж період імпульсної послідовності основного чекаючого генератора, так і часові інтервали тривалістю більшою, ніж тривалість максимальної кількості імпульсної послідовності, яка заповнить всю ємність лічильника. Найбільш близьким по технічній суті до пропонуємого винаходу є пристрій для цифрового вимірювання часових інтервалів [2], який містить два чекаючих генератори, два лічильники і блок порівняння кодів. Недоліком відомого пристрою є обмежений діапазон вимірювань, так як не можна виміряти часові інтервали, тривалість яких більша, ніж тривалість максимальної кількості Імпульсної послідовності, яка заповнить всю ємність лічильника. В основу винаходу поставлене завдання по удосконаленню пристрою для цифрового вимірювання часових інтервалів, в якому введенням третього лічильника і тригера забезпечується розширення діапазону вимірювань, за рахунок цього знижується вартість приладу і збільшується продуктивність праці. Поставлене завдання вирішується тим, що в пристрій для цифрового вимірювання часових інтервалів, який містить дві вхідні шини, два чекаючих генератори, два лічильники і блок порівняння кодів, вихід якого з'єднаний з другими входами першого і другого чекаючих генераторів, перша вхідна шина з'єднана з першим входом першого чекаючого генератора, вихід якого з'єднаний з лічильним входом першого лічильника, розрядні виходи якого з'єднані з першими входами блоку порівняння кодів, другі входи якого з'єднані з розрядними виходами другого лічильника, лічильний вхід якого з'єднаний з виходом другого чекаючого генератора, перший вхід якого з'єднаний з другою вхідною шиною, згідно винаходу, введений третій лічильник і тригер, вихід якого з'єднаний з керуючим входом блока порівняння кодів, вихід переносу першого лічильника з'єднаний з лічильним входом третього лічильника і першим входом тригера, другий вхід якого з'єднаний з виходом переносу другого лічильника. На фіг. 1 приведена структурна схема пристрою цифрового вимірювання часових інтервалів. На фіг. 2 приведені часові діаграми роботи пристрою. Пристрій для цифрового вимірювання часових інтервалів складається з першого чекаючого генератора 1, другого чекаючого генератора 2, першого лічильника 3. другого лічильника 4, блока порівняння кодів 5. третього лічильника 6 І тригера 7. Перша вхідна шина "Старт" з'єднана з першим входом першого чекаючого генератора 1. вихід якого з'єднаний з лічильним входом першого лічильника 3, розрядні виходи якого з'єднані з першими входами блока порівняння кодів 5, вихід якого з'єднаний з другими входами першого і другого чекаючих генераторів 1, 2, друга вхідна шина "Стоп" з'єднана з першим входом другого чекаючого генератора 2, вихід якого з'єднаний з лічильним входом другого лічильника 4, розрядні входи якого з'єднані з другими входами блока порівняння кодів 5, третій вхід якого з'єднаний з виходом тригера 7, перший вхід якого з'єднаний з виходом переносу першого лічильника 3 і лічильним входом третього лічильника 6, вихід переповнення лічильника 4 з'єднаний з другим входом тригера 7. Пристрій працює слідуючим чином. В початковий стан пристрій установлюється сигналом, який поступає на входи "Установки" лічильників 3, 4, 6 і тригера 7 (на фіг. 1 ланцюг "Установки" не показаний). При цьому на виході тригера 7 встановлюється низький рівень, який дозволяє проводити порівняння кодів блоку 5. В момент часу t 1 (фіг. 2а) початку вимірюваного часового інтервалу Т х старт-імпульсом Un запускається основний чекаючий генератор 1, з виходу якого на перший лічильник 3 поступає послідовність імпульсів з періодом Т1. В момент часу t2 (фіг. 2а, з) закінчення вимірюваного часового інтервалу стоп-імпульсом Uк запускається допоміжний чекаючий генератор 2, з виходу якого на другий лічильник 4 поступає послідовність імпульсів з періодом слідування (K - 1)T T2 = , K де К - коефіцієнт збільшення точності. Результати підрахунку лічильників 3 і 4 постійно зрівнюються за допомогою блоку порівняння кодів 5 і, якщо на протязі часу заповнення першого лічильника 3 (t3-t1, фіг. 2б) настало перевершений на одиницю рахунку кількості імпульсів заповнивших др угий лічильник 4, то блок порівняння кодів 5 формує імпульсний сигнал, який запиняє роботу чекаючих генераторів 1 і 2, а код лічильника 3 являється цифровим результатом вимірювання. В іншому випадку, при заповненні лічильника 3 кількістю імпульсів Nє, на лічильник 6 поступає імпульс переноса (момент часу t3, фіг. 2г). При цьому, змінюється стан тригера 7 і на керуючому вході блока порівняння кодів 5 встановлюється високий рівень (фіг. 2в), який забороняє порівняння кодів лічильника 3 і 4. В момент часу t4, коли заповниться лічильник 4 кількістю імпульсів Nє, з його виходу імпульс переноса (фіг. 2д) переключить тригер 7 в початкове положення і блок порівняння кодів 5 продовжить зрівнювати коди лічильників 3 і 4. Процес таким чином буде проходити до того часу, поки кількість імпульсів зафіксована лічильником 4 не перевершить на одиницю кількість імпульсів зафіксованих лічильником 3 (момент часу t9, фіг. 2б). При цьому блок порівняння кодів 5 відпрацьовує на виході імпульсний сигнал, який зупиняє роботу чекаючих генераторів 1 і 2. Результат вимірювання розраховується по формулі Tx=t2-t 1=P x.Nє(T 1-T2)+N x(T 1-T 2), де Рх - кількість імпульсів переноса, зафіксованих лічильником 6; Nx - кількість імпульсів, зафіксованих лічильником 3; Nє - ємність лічильника 3.