DE2518090C2 - Anordnung zur messung der zeit zwischen zwei impulsen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Messung der Zeit zwischen zwei Impulsen, von denen der erste Impuls eine Steuerschaltung der Anordnung in einen ersten Schaltzustand bringt und der zweite Impuls die Steuerschaltung in einen zweiten Schaltzustand umschaltet, und in welcher Anordnung die Steuerschaltung auf eine Vergleichsfrequenzanordnung derart einwirkt, daß im ersten Schaltzustand der Steuerschaltung die Impulse einer Vergleichsimpulsfrequenz in einen auslesbaren Zähler der Anordnung gelangen.

Eine derartige Anordnung ist aus der Nachrichtentechnischen Zeitschrift NTZ 23 (1970), S. 433, bekannt. Die bekannte Anordnung enthält eine Und-Schaltung als Torschaltung, an deren Ausgang ein Zähler für die die Torschaltung durchlaufenden Taktimpulse einer Vergleichs- oder Meßimpulsfrequenz mit einer nachgeschalteten Anzeigevorrichtung angeschlossen ist. Ein Flipflop, das von einem Startimpuls an seinem einen Eingang gesetzt wird und das von einem Stoppimpuls an seinem anderen Eingang rückgestellt wird, steuert die Torschaltung. Mit der bekannten Anordnung wird die Zeit zwischen dem Beginn des Startimpulses und dem Beginn des Stoppimpulses gemessen. Nachteilig an dieser Anordnung ist jedoch, daß der Startimpuls und der Stoppimpuls nicht Impulse eines Impulszuges beliebiger Impulszahl sein können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art anzugeben, die geeignet ist, zu einem beliebig wählbaren Zeitpunkt den Abstand zweier benachbarter Impulse eines beliebig langen Impulszuges zu messen. Außerdem soll die Anordnung bei einem einfachen Aufbau zuverlässig funktionieren. Voraussetzung für eine genügend genaue Messung des Impulsabstandes ist für derartige Anordnungen, daß die Frequenz des Impulszuges wesentlich kleiner ist als die Vergleichsimpulsfrequenz.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst daß die Steuerschaltung ein wenigstens zweistufiges rücksetzbares Schieberegister ist. dessen Dateneingang an eine dem Signalpegel entsprechende Gleichspannungsquelle angeschlossen .st, und an dessen Schiebetakteingang die Vorder- oder Rückflanke der _ImDUl_Se der zu messenden Impulsfrequenz jeweils den nächsten Schaltzustand des Schieberegisters einstellen, wen- am Rückstelleingang des Schieberegisters kein Signal anliegt, daß ferner die erste und die zweite Schiebestufe des Schieberegisters einen Ausgang aufweisen und die beiden Ausgänge zueinander invertiert sind und an die Freigabeeingänge der Vergleichsfrequenzanordnung angeschlossen sind. Diese Vergleichsanordnung kann in einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung eine Torschaltung sein, z. B. eine Und-Schaltung mit drei Eingängen, von denen zwei Eingänge die Freigabeeingä..ge sind und der dritte Eingang der Eingang für die Vergleichsimpulsfrequenz ist In einer anderen vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist die Vergleichsfrequenzanordnung ein ein- und ausschaltbarer Impulsgenerator.

in vielen Fällen ist die Vergleichsimpulsfrequenz eine mehrfache Zehnerpotenz der Frequenzeinheit, z.B. 1000 Hz. Der Impulsabstand kann dann an der Anzeigevorrichtung in Bruchteilen einer Sekunde abgelesen werden, z. B. in Millisekunden. In anderen Fällen soll durch eine derartige Messung jedoch nur festgestellt werden, in welchen von einer Reihe festgelegter Frequenzbereiche die Frequenz eines Impulszuges fällt. Dazu ist es oft vorteilhaft, eine andere, nicht auf der Sekundenbasis beruhende Vergleichsimpulsfrequenz zu wählen.

Mit einer Anordnung gemäß der Erfindung sind insbesondere folgende Vorteile zu erzielen:

Mit der Wegnahme des Sperrsignals am Rückstelleingang der Anordnung kann der Meßzeitpunkt beliebig gewählt werden. Der Impulszug, aus dem der Abstand zweier Impulse gemessen werden soll, kann beliebig lang sein Nach der Meßfreigabe löst der Impulszug den Meßvorgang selbsttätig aus und stoppt ihn auch wieder selbsttätig Als Schieberegister kann ein handelsübliches Bauelement von beliebiger Stufenzahl verwendet werden oder aber es kann aus ebenfalls handelsüblichen taktflankengesteuerten D-Flipflop gebildet werden.

In der nachfolgenden Beschreibung wird die Erfindung an Hand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig 1 eine zur Messung der Zeit zwischen zwei benachbarten Impulsen eines Impulszuges vorgesehene Anordnung gemäß der Erfindung mit einer Und-Schal-

tung als Torschaltung für die Vergleichsimpulsfrequenz.

Fig.2 eine zur Messung der Zeit zwischen zwei benachbarten Impulsen eines Impulszuges vorgesehene Anordnung gemäß der Erfindung mit einem ein- und ausschaltbaren Generator für die Vergleichsimpulsfrequenz.

Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung zur Messung zweier benachbarter Impulse aus einem Impulszug enthält ein zweistufiges Schieberegister 1, eine Und-Schaltung 2 als Torschaltung und einen Zähler 3 in bekannter Ausführung, dem eine Anzeigevorrichtung 4 nachgeschaltet ist Der Dateneingang D ist fest mit einer Gleichspannungsquelle 5 verbunden, deren Ausgangsspannung der Höhe des Signalpegels entspricht Der Ausgang einer zweiten Gleichspannungsquelle 6 ist über einen Schalter 7 mit dem Rückstellausgang R des Schieberegisters 1 verbunden und liefert in geschlossenem Zustand des Schalters 7 eine Sperrspannung an diesen Rückstelleingang R.

Der Ausgang A 1 des Schieberegisters 1 ist der Ausgang der ersten Schiebestufe, der Ausgang A 2' ist der invertierte Ausgang der zweiten Schiebestufe. Im gesperrten Zustand des Schieberegisters, in dem rm Rückstelleingang Ädes Schieberegisters ein Sperrsignal liegt, tritt an allen normalen Ausgängen des Schieberegisters kein Ausgangssignal auf während an allen invertierten Ausgängen ein Signalpegel erscheint. Somit sind am ersten Ausgang A 1 des Schieberegisters kein Signalpegel und am zweiten Ausgang A T ein Signalpegel enthalten. Die Ausgänge des Schieberegisters sind mit je einem Eingang Ei und E2 der Und-Schaltung 2 verbunden. Am dritten Eingang E 3 der Und-Schaltung liegt eine Leitung 8, auf der die Impulsvergleichsfrequenz f\ vorhanden ist. Die Und-Schaltung 2 ist für die Vergleichsimpulsfrequenz /V als Torschaltung nur geöffnet wenn an den Freigabeeingängen £1 und E 2 der Und-Schaltung ein Signalpegel anliegt.

Das Sperrsignal am Rückstelleingang R des Schieberegisters verhindert daß die an den Schiebetakteingang Tgelangenden Impulse des zu messenden Impulszuges 9 im Schieberegister eine Wirkung auslösen können. Sobald jedoch der Schalter 7 geöffnet wird und das Sperrsignal am Rückstelleingang R des Schieberegisters wegfällt, schaltet z. B. die Vorderflanke des nach der Entsperrung ankommenden Impulses des zu messenden Impulszuges das Schieberegister in den ersten Schaltzustand. Die erste Stufe des Schieberegisters übernimmt dabei den am Dateneingang D bestehenden Signalpegel an ihren Ausgang A 1 während der Zurtand der zweiten Stufe unverändert bleibt Beide Ausgänge A 1 und A 2' des Schieberegisters führen nun Signalpegel, der an die Freigabeeingänge Et und £"2 der Und-Schaltung gelangt und die Und-Schaltung für die Vergleichsimpulsfrequenz durchlässig macht Die Impulse der Vergleichsimpulsfrequenz gelangen nun in den Zähler 3. Die Vorderflanke des nächsten Impulses des zu messenden Impulszuges am Schiebetakteingang Γ des Schieberegisters 1 überführen den Zustand der ersten Stufe in die zweite Stufe des Schieberegisters, während die erste Stufe wieder den Zustand des Dateneinganges einnimmt. Dadurch führt nur noch der Ausgang A 1 der ersten Stufe einen Signalpegel, während am Ausgang A 2' der zweiten Stufe kein Signalpegel mehr auftritt. Das hat zur Folge, daß die Und-Schaltung 2 den Durchlaß der Impulse der Vergleichsimpulsfrequenz sperrt. Die Impulsflanken der folgenden Impulse des zu messenden Impulszuges lösen die gleichen Schiebevorgänge im Schieberegister aus wie die Impulsflanke des zweiten freigegebenen Impulses, so daß am Ausgang des Schieberegisters der bestehende Zustand erhalten bleibt Der Zähler 3 enthält die zwischen den beiden

S ersten Impulsflanken durch die Und-Schaltung 2 übertragene Anzahl Impulse der Vergleichsimpulsfrequenz und zeigt diese in der Anzeigevorrichtung 4 an.

Mit dem Schließen des Schalters 7 gelangt wieder das Sperrsignal an den Rückstelleingang R des Schieberegisters, das dadurch wieder in den Anfangsschaltzustand gesetzt wird und für eine neue Messung befreit ist. Der Zustand des Zählers und damit der Anzeigevorrichtung bleibt bis zu einem neuerlichen Meßvorgang erhalten.

Bei dem in F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Messung der Zeit zwischen zwei impulsen eines Impulszuges steuern die Ausgänge A 1 und A 2' des Schieberegisters 1 direkt einen ein- und ausschaltbaren Impulsgenerator 10 für die Vergleichsimpulsfrequenz fv. An den Ausgang des impulsgenera- tors ist wieder ein bekannter Zähler 3 mit einer nachgeschalteten Anzeigevorrichtung 4 angeschlossen. Der Impulsgenerator 10 schwingt nur, wenn an den beiden Freigabeeingängen Fl und £2 seiner vorgeschalteten Und-Schaltung 11 ein Signalpegel anliegt.

Das Schieberegister 1 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei taktflankengesteuerten D-Flipflop 12 und 13 gebildet. Der Dateneingang D des ersten D-Flipflop 12 ist mit der Gleichspannungsquelle 5 verbunden, deren Ausgangsspannung dem Signalpegel entspricht. Am nicht invertierten Ausgang Q des ersten D-Flipflops 12 ist der Dateneingang D des zweiten D-Flipflops 13 und der Freigabeeingang £1 des Impulsgenerators 10 angeschlossen. Der zweite Freigabeeingang £2 des Impulsgenerators ist mit dem invertierten Ausgang Q' des zweiten D-Flipflops 13 verbunden. Die Rückstelleingänge R der beiden D-Flipflop liegen zueinander parallel über den Schalter 7 ebenfalls an der Gleichspannungsquelle 5. Die Impulse des zu messenden Impulszuges 9 schließlich gelangen an die parallelgeschalteten Takteingänge der beiden D-Flipflop 12 und 13.

Die Takteingänge T der D-Flipflop sind so lange gesperrt, so lange über den geschlossenen Schalter 7 die Spannung der Gleichspannungsquelle 5 als Sperrsignal an den Rückstelleingängen der D-Flipflop liegt. In diesem Zustand ist nur an den invertierten Ausgängen <?'der D-Flipflop ein Signalpegel vorhanden, so daß nur ein Freigabeeingang des Impulsgenerators 10 einen Signalpegel erhält und der Impulsgenerator ausgeschaltet ist. Desgleichen liegt nur am Dateneingang des ersten D-Flipflops 12 ein Signalpegel. Nach Aufhebung der Sperrung der D-Flipflop überträgt die Vorderflanke des ersten Impulses des zu messenden Impulszuges den Zustand am Dateneingang des ersten Impulsflipflops auf dessen nicht invertierten Ausgang Q. Dadurch führen beide mit den Freigabeeingängen des Impulsgenerators 10 verbundene Ausgänge der D-Flipflops ein Pegelsignal und schalten gemeinsam den Impulsgenerator ein. Da nun am Dateneingang des zweiten D-Flipflops ebenfalls ein Signalpegel liegt verschwindet nach der Vorderflanke des folgenden Impulses des zu messenden Impulszuges 9 das Pegelsignal am invertierten Ausgang Q' des zweiten D-Flipflop 13, wodurch nur noch an einem Freigabeeingang des Impulsgenerators ein Signalpegel anliegt und der Impulsgenerator in den schwingungslosen Zustand zurückgeschaltet wird. Der Zustand der D-Flipflops ändert sich durch die folgenden Impulse nicht mehr. Die Anzahl der Impulse, die vom

Impulsgenerator 10 während dessen Schwingungszeit zwischen den Vorderflanken zweier benachbarter Impulse des zu messenden Impulszuges 9 erzeugt wurden, werden im Zähler 3 gezählt und in der Anzeigevorrichtung 4 angezeigt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   , 1. Anordnung zur Messung der Zeit zwischen zwei Impulsen, von denen der erste Impuls etne Steuerschaltung der Anordnung in emei,.ersten Schaltzustand bringt und der zweite I«£*«« Steuerschaltung in einen zweiten Schaltzustand umschaltet, und in welcher Anordnung die Steuerschaltung auf eine Vergleictefrequenzanordnung to derart einwirkt, daß im ersten Schaltzustand der Steuerschaltung die Impulse einer Vergleichampulsfrequenz in eintn auslesbaren Zählerder Anordnung

   gelangen, dadurch gekennzeichnet dau Lr Messung der Zeit zwirehen zwei benachbarten i_S Impulsen eines Impulszuges (9) oder einer Impulsfrequenz die Steuerschaltung ein wenigstens zweistutiges .--«*setzbares Schieberegister (1) ist. dessen Dateneingfcng (D) an eine dem Signalpegel entsprechende Gkichspannungsquelle (5) angeschlossen .st. » und an dessen Schiebetakteingang (V ^ ^Vorder" oder Rückfianke der Impulse der zu messenden Impulsfrequenz jeweils den nächsten Schaltzustand des Schieberegisters einstellen, wenn am RucKsteiieingang (R) das Schieberegister kein b.gnal anliegt daß ferner die erste und die zweite Schiebestufe des Schieberegisters einen Ausgang (A 1 und Ai) aufweisen und die beiden Ausgänge ™f*™f* invertiert sind und an die Freigabeeingänge (E 1, t £) der Vergleichsfrequenzanordnung (2, 10) angeschlossen sind.
2. 2 Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsfrequenzanordnung eine Torschaltung ist.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Torschaltung eine Und-Schaltung (2) mn drei Eingängen ist, von denen zwei Eingänge (£1 £2) die Freigabeeingänge sind und der dritte Eingang (£3) der Eingang für die Vergleichsimpulsfrequenz (fv). , . ι
4. 4 Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsfrequenzanordnung ein ein- und ausschaltbarer Impulsgenerator (10) ist.