DE2141555C - Schaltungsanordnung zur Anzeige der Zeitintervalle zwischen wieder kehrenden Start und Stoppsignalen - Google Patents

Description

lO^-ten Stoppsignal auftreten, wobei N ganzzahlig ist, und das Durchschniits-Zeitintervall zwischen wiederkehrenden Start- und Stoppsignalen anzeigt. Der Taktgeber wird also nicht langer mit den zufällig auftretenden Startsignalen synchronisiert, sondern die Startsignale werden umgekehrt mit den Taktsignalen synchronisiert, so daß der Taktgeber kontinrierlich läuft und die Taktfrequenz nicht durch Aufwärmzeiten bzw. Einschaltvorgänge des Taktgebers beeinflußt wird. Die Anzahl der Taktimpulse, welche durch das Taktgebergatter während 10* Zeitintervallen gelangen, wird summiert und dargestellt. Der ganzzahlige Wert von N kann durch einen Schalter eingestellt werden. Die Anzeige enthält einen Dezimalpunkt, der entsprechend dem gewählten Wert für N eingestellt werden kann.

Das öffnen und Schließen des Tak;gebergatters wird mit periodischen Taktgeberimpulsen synchronisiert, so daß nur vollständige Taktgeberimpulse durch das Taktgebergatter hinduichgelangen können und ao u.mürch bedeutende Fehler vermieden werden, welche anderenfalls durch Bruchteile von Taktimpulsen erzeugt würden, die durch das Taktgebergatter gelangen.

Das Auflösungsvermögen der Messung kann be- !■achtlich verbessert werden, und es können kürzere Zeitintervalle als eine Taktperiode gemessen werden, indem der Durchschnittswert einer Anzahl von 2.eitintervall-Messungen genommen wird.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnungen erläutert; es stellt dar

Fig. I eine Schaltungsanordnung zur Bildung des Durchschnittswertes,

Fig. 2a bis 2g Kurvenformen, welche durch die Schaltungsanordnung nach Fig. 1 erzeugt werden können.

In Fig. 1 ist die Schaltung zur Bildung des Durchschnittswertes von Intervallen dargestellt. Eine Startknntrolischaltung 23 weist einen Starteingang Il auf, der mit einem Setzeingang einer Setz-Rückstellkippstufe 19 verbunden ist. Der Ausgang Q der Kippstufe 19 ist mit dem Eingang D einer herkömmlichen /?-Kippstufe 21 verbunden. Ein Taktgeber 25 ist mit einem Takteingang 17 der Startkontrollschaltung 23 verbunden, um Taktimpulse gemäß Fig. 2a an den Takteingang der Kippstufe 21 abzugeben. Ein am Starteingang H auftretendes Signal gemäß Fig. 2b bewirkt ein Setzsignal für die Kippstufe 19. Wenn die Kippstufe 19 ein Setzsignal erhält, bevor die Vorderflanke eines Taktimpulses am Takteingang der Kippstufe 21 auftritt, so wird der Ausgang Q der Kippstufe bei der hinteren Flanke eines Taktimpulses auf einen wahren Pegelwert geschaltet. Der Ausgang Q der Kippstufe 21 bildet einen Ausgang 13 der Startkontrollschaltung 23, und die Fig. 2a, 2b und 2d stellen dieses Umschalten des Ausgangssignals bei der hinteren Flanke eines dem Eingang 57 der Startkontrollschaltung 23 zugeführten Taktimpulses auf einen wahren Pegelwert bei einem Signal am Eingang der Startkontrollschaltung 23 dar.

Eine Stoppkontrollschaltung 45 hat einen Stoppeingang 31, der mit einem Setzeingang einer Setz-Riickstcllkippstufe 37 verbunden ist. Ein Ausgang Q der Kippstufe 37 ist mit einem Eingang D einer D-Kippstufe 39 verbunden. Ein Taktgeber 25 ist mit einem Taktgebereingang 43 der Kontrollschaltung 45 verbunden und gibt Taktimpulse an einen Taktgebereingang der Kippstufe39 gemäß Fig. 2a ab. Ein am Stoppeingang31 auftretendes Signal gemäß Fig. 2c wirkt als Setzsignal für die Kippstufe 37. Erhält die Kippstufe 37 das Setzsignal vor der Vorderflanke eines Taktimpulses, der am Taktgebereingang der Kippstufe 37 auftritt, so tritt bei der hinteren Flanke eines Taktimpulses gemäß Fig. 2a, 2c, 2e und 2f am Ausgang Q' der Kippstufe 39 ein falscher Pegelwert und am Ausgang Q der Kippstufe 39 ein wahrer Pegelwert auf. Das Ausgangssignal Q' der Kippstufe 39 bildet einen Ausgang 33, und der Ausgang Q der Kippstufe 39 bildet einen Ausgang 35 der Stoppkontrollschaltung 45.

Bei jedem Zeitintervall, dessen Startsignal die Kippstufe 19 setzt, bevor die Vorderflanke eines Taktimpuises am Takteingang 17 auftritt und dessen Stoppsignal die Kippstufe 37 setzt, nachdem die Vorderflanke des gleichen Taktimpulses am Takteingang 43 aufgetreten ist, stellen die Ausgangssignale 13 und 33 der Startkontrollschaltung 23 bzw. der Stoppkontrollschaltung 45 ähnliche wahre Pegelwerte 110 gleichzeitig bei der hinteren Flanke des T-ktimpulses gemäß Fig. 2d und 2e dar. Diese Ausgangssignale bleiben unverändert, bis dn Stoppsignal die Kippstufe 37 -instellt, bevor die Vorderflanke eines Taktsignals am Takteingang 43 auftritt. Das Beispiel der F i g. 2 zeigt, daß ein derartiges Stoppsignal kurz nach der Vorderflanke eines Taktsignals auftritt. Bei der hinteren Flanke 103 des nächsten Taktsignals schaltet der Ausgang 33 auf einen falschen Pegelwert, und der Ausgang 35 schaltet auf einen richtigen Pegelwert um, wie in Fig. 2e und 2f dargestellt ist.

Bei jedem Zeitintervall, dessen Start- und Stoppsignale die Kippstufen 19 und 37 setzen, bevor die Vorderflanke eines Taktsignals an ihren Takteingängen auftritt, sind die Ausgangssignale 13 und 33 ungleich den Pegelwerten 107, wie in Fig. 2d und 2e dargestellt ist.

Der Ausgang 35 ist mit den Rückstelleingängen 15 und 41 dei Start- und Stoppkontrollschaltung 23 und 45 verbunden und dient dazu, die Start- und Stoppkontrollschaltungen bei der hinteren Flanke 105 des Taktimpulses zurückzustellen, die auftritt, nachdem der Ausgang 33 auf einen falschen Pegelwert umgeschaltet hat, wie in Fig. 2d, 2e und 2f dargestellt ist. Das Taktgebergatter 29 weist einen Takteingang C auf, der mit dem Taktgeber 25 verbunden ist. Die Eingänge A und B sind mit Ausgängen 13 und 33 der Start- und Stoppkontrollschaltungen 23 bzw. 45 verbunden. Das Taktgebergatter 29 wird durch einen wahren Pegelwert von der Startkontrollschaltung 23 durchgeschaltet. Die Startkontrollschaltung 23 stellt sicher, daß der wahre Pegelwert niemals während eines Taktimpulses auftritt. Der Ausgang 33 der Stoppkontrollschaltung 45 hat einen wahren Pegelwert gemäß F i g. 2 e und daher können am Takteingang C auftretende Taktimpulse durch das Taktgebergatter hindurchgelangen, wenn ein wahrer Pegelausgangswert am Eingang A des Taktgebergatters auftritt. Das Taktgebergatter 29 wird bei einem falschen Pegelwert am Eingang B vom Ausgang 33 der Stoppkontrollschaltung 45 gesperrt. Die Stoppkontrollschaltung 45 stellt sicher, daß der wahre Ausgangspegel nur auftritt, nachdem eine Anzahl von vollständigen Taktimpulsen durch das Taktgebergatter gemäß Fig. 2g gelangt ist.

Der Ausgang 35 der Stoppkontrollschaltung 45 ist mit dem Eingang 51 eines Durchschnittsbildners 63

verbunden. Ein Eingang Sl ist mit einem Eingang eines herkömmlichen Dekadenteilers 55 verbunden, der auf die Anzahl der Zeitintervalle anspricht, weiche aufgelaufen sind, und an eine binäre Kippstufe 57 ein Ausgangssignal abgibt. Der Ausgang Q der Kippstufe 57 ist mit einem UND-Gatter 59 des Durchschnittsbildners verbunden, um das Gatter59 während ΙΟ*' Zcitintervallen durchzuschalten, wobei N eine ganze Zahl ist, die manuell in herkömmlicher Weise gewählt werden kann. Ein Ausgang 27 des Taktgebergatters 29 ist mit einem Eingang 53 des Durchschnittbildners 63 bzw. mit einem anderen Eingang des UND-Gatters 59 verbunden. Der Ausgang dieses Gatters bildet den Ausgang 61 des Durchschnittsbildncrs 63, der mit einer Anzeigeschaltung 65 verbunden ist.

Die Anzeigeschaltung 65 ist ein herkömmlicher Dekadenzähler, welcher die Anzahl der durch das Gaiter 59 während 1 ()" Zeitintervallen gelangenden

Taktimpulses summiert und darstellt. Diese Anzeigeschaltung weist eine Dczimalpunklanzeige auf, welche ursprünglich nach Maßgabe der gewählten Zahl N eingestellt wird. Durch Erhöhung von N um 1 wird S der Dezimalpunkt um eine Stelle nach links verschoben. Eine Abnahme um I bewirkt, daß der Dezimalpunkt um eine Stelle nach rechts verschoben wird. Auf diese Weise wird der gewünschte Durchschnittswert gebildet.

xo Um das durchschnittliche Zeitintervall genau zu messen, darf die Frequenz der wiederkehrenden Start- und Stoppsignale kein genaues Vielfaches einer Subharmonischen der Taktfrequenz des Taktgebers 25 sein. Diese Bedingung stellt sicher, daß die die wiederkchrcndcn Start- und Stoppsignalc nicht zu den gleichen Zeitpunkt zwischen Taktimpulscn auftreten, und dadurch kann eine sehr genaue statistische Durehschnittsbildung erreicht werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (4)

weise »clock gate« bzw. Taktgebergatter genannt Patentansprüche: wird. Ein erstes Signal wird dazu verwendet, um dieses Gatter aufzutasten und dadurch Taktimpulse be-

1. Schaltungsanordnung zur Anzeige des Zeit- kannter Frequenz hindurchzulassen. Ein zweites Intervalls zwischen wiederkehrenden Start- und 5 Signal wird dazu verwendet, das Gatter zu sperren Stoppsignalen mit einer Quelle für periodische und dadurch den Durchgang von Taktimpulsen durch Taktimpulse, einer Kontrollschaltung, die bei dieses zu verhindern. Der Ausgang des Gatters ist einem Startsignal einen wahren Ausgangspegel typischerweise mit dem Eingang eines Impulsformers und bei einem Stoppsignal wieder einen falschen verbunden, der ausgangsseiüg je einen Impuls für Ausgangspegel abgibt, und einem Taktgebergatter, ίο jeden vollständigen Eingangsimpuls abgibt Die Ausweiches Taktimpulse während der Zeitdauer des gangssignale des Impulsformers werden gezählt und wahren Ausgangspegels der Kontrollschaltung die Anzahl der gezählten Impulse ist dem Zeitinterhindurchläßt, dadurch gekennzeichnet, vall zwischen den ersten und zweiten Signalen prodaß ein Durchschnittsbildner (63) mit dem Aus- portional. Das kürzeste Zeitintervall, welches mit diegang des Taklgebergatters (29) verbunden ist, die 15 ser Meßtechnik aufgelöst werden kann, wird durch Anzahl der Stoppsignale zählt und solche Takt- die Periode der Impulse des Taktgebers bestimmt,
impulse hindurchläßt, die am Ausgang des Takt- Ein Nachteil der bekannten Messung von Zeitgebergatters zwischen dem ersten und dem lO^-ten Intervallen besteht darin, daß das Taktgebergatter Stoppsignal auftreten, wobei N ganzzahlig ist, und während eines Taktimpulses aufgetastet und/oder gedas Durchschnittszeitinterval! zwischen wiederkeh- 20 sperrt werden kann und der Ausgang des Taktgeberrenden Start- und Stoppsignalen anzeigt. gatters dann nur einem Bruchteil eines vollständigen

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 mit Taktimpulses entspricht. Die Anzahl der vom Impulseinem Anzeigezähler mit Dezimalpunktanzeige, former abgegebenen Impulse auf Grund von unvollder die Taktimpulse des Durchschnittsbildners ständigen Taktimpulsen kann statistisch nicht beanzeigt, dadurch gekennzeichnet, daß die An- as stimmt werden und 0, 1 oder 2 sein. Steigert man die zahl N der auszumittelnden Zeitintervalle nach Anzahl der gemittelten Zeitintervalle, so wird auch Maßgabe der Stellung der Dezimalpunktanzeige die Anzahl der durch die Impulsformer durch Bruchin der Anzeige des Zählers eingestellt werden teile von Taktimpulsen gebildeten Impulse eine bekann, deutsame Fehlerquelle in der Messung.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch I₁ da- 30 Aus der USA.-Patentschrift ist ein Zeitmeßsystem durch gekennzeichnet, daß der Durchschnittsbild- zur Einstellung einer genauen Zeitverzögerung bener (63) ein Gatter (59) und eine Zählschaltung kannt, bei welchem ein normalerweise ausgeschalteter (SS_} 57) aufweist, welche Signale zählt, die das Impulserzeuger über eine Logikschaltung durch ein Auftreten eines Taktintervalls bei jedem Stopp- Auslösesignal getriggert wird und daraufhin an einen signal darstellen und das Gatter durchschalten, so 35 Zähler eine vorbestimmte Anzahl von Taktimpulsen daß dieses Impulse vom Taktgebergatter ab einem abgibt, welche die Dauer eines einzigen Zeitint rvalls ersten Taktintervall hindurchläßt und bei dem bestimmen, wonach der Zähler ein Betätigungssignal Auftreten von 10^v Taktzeitintervallen gesperrt ist. abgibt und der Impulserzeuger wieder abgeschaltet

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- wird. Durch die Synchronisierung des Impulserzeudurch gekennzeichnet, daß die Kontrollschaltung 40 gers mit dem Auslösesignal soll erreicht werden, daß (23, 45) periodische Taktimpulse aufnimmt und die Impulszählung genau zu Beginn des zu messenden den wahren Ausgangspegel abgibt, wenn gleich- Zeitintervalls erfolgt. Es wird zusätzlich eine Einrichzeitig die hintere Flanke eines Taktimpulses am tung zur Verzögerungsfeineinstellung und Verschie-Takteingang (C) gemäß einem Startsignal auftritt, bung der Auslösesignale für den Taktgeber benötigt, das vor dem Auftreten eines Taktimpulses abge- +5 da dieser durch den diskontinuierlichen Betrieb jegeben wurde, und wenn kein Stoppsignal vor dem weils eine gewisse Zeit braucht, bis die Frequenz der Auftreten des Taktsignals abgegeben worden ist, Taktimpulse die erforderliche Konstanz erreicht hat. und den falschen Ausgangspegel bei der hinteren Weiterhin ist aus der USA.-Patentschrift 3 505 594 Flanke eines Taktimpulses abgibt, der nach einem ein relativ aufwendiger Interpolations-Zeitintervall-Stoppsignal auftritt und durch das Taktgeber- 50 zähler bekannt, welcher die Frequenzdifferenz von gatter (29) nur ganze Taktimpulse durchschaltet. Taktgebern zur logischen Unterbrechung von Start-

und Stoppsignalen verwendet und ebenfalls einen diskontinuierlich betriebenen Taktgeber mit den Aus-

—— — lösesignalen synchronisiert.

55 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Schaltung zur Mittelwertbildung anzugeben,

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung welche sicherstellt, daß der berechnete Mittelwert

zur Anzeige des Zeitintervalls zwischen wiederkehren- nicht dadurch verfälscht wird, daß nur Teile von

den Start- und Stoppsignalen mit einer Quelle für Taktgeberimpulsen in die Rechnung eingehen oder

periodische Taktimpulse, einer Kontrollschaltung, die 60 die Pulsfrequenz des Taktgebers durch dessen diskon-

bei einem Startsignal einen wahren Ausgangspegel tinuierlichen Betrieb verändert wird,

und bei einem Stoppsignal wieder einen falschen Aus- Ausgehend von einer Schaltungsanordnung der ein-

gangspegel abgibt, und einem Taktgebergatter, wel- gangs beschriebenen Gattung wird diese Aufgabe er-

ches Taktimpulse während der Zeitdauer des wahren findungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Durchschnitts-

Ausgangspcgels der Kontrollschaltung hindurchläßt. 65 bildncr mil dem Ausgang des Taktgebergatters ver-

Es ist bekannt, zur Messung des Zeitintervalls zwi- bunden ist, die Anzahl der Stoppsignale zählt und

sehen zwei Signalen einen Taktgeber vorzusehen, der solche Taktimpulsc hindurchläßt, die am Ausgang

mit einem Gatter verbunden ist, welches üblicher- des Taktgebergatters zwischen dem ersten und dem