一種脈沖寬度自動測量電路的制作方法
【專利摘要】一種脈沖寬度自動測量電路，包括：定時計數器芯片、非門芯片和光耦芯片；外部輸入脈沖信號通過光耦芯片進行隔離和調壓，調整為+5V脈沖信號輸出給非門芯片的輸入端，非門芯片將+5V脈沖信號反相之后輸出到定時計數器芯片的門控端，定時計數器芯片對輸入的脈沖進行計數，且高電平有效，外部時鐘信號輸入到定時計數器芯片的時鐘端，給定時計數器芯片提供計數時鐘。本實用新型可自動測量多路并行脈沖寬度。
【專利說明】—種脈沖寬度自動測量電路
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種脈沖寬度自動測量電路，屬于電路設計【技術領域】。
【背景技術】
[0002]自動控制領域中經常有脈沖信號需要控制和測量，市面上能買到的通用測試儀價格較貴，且功能單一，不能適應多種測控要求。
實用新型內容
[0003]本實用新型的技術解決問題是:克服現有技術的不足，提供了一種脈沖寬度自動測量電路，可自動測量多路并行脈沖寬度。
[0004]本實用新型的技術解決方案是:
[0005]一種脈沖寬度自動測量電路，包括:定時計數器芯片、非門芯片和光耦芯片；外部輸入脈沖信號通過光耦芯片進行隔離和調壓，調整為+5V脈沖信號輸出給非門芯片的輸入端，非門芯片將+5V脈沖信號反相之后輸出到定時計數器芯片的門控端，定時計數器芯片對輸入的脈沖進行計數，且高電平有效，外部時鐘信號輸入到定時計數器芯片的時鐘端，給定時計數器芯片提供計數時鐘。
[0006]外部輸入脈沖信號與光稱芯片輸出的+5V脈沖信號相位相同。
[0007]光耦芯片包括輸入電阻、輸出電阻和光耦，外部輸入脈沖信號通過輸入電阻之后送到光I禹的輸入正端，光I禹的輸出正端通過輸出電阻連接+5V,同時,光I禹的輸入負端和輸出負端接地，光耦的輸出正端引出信號即為光耦芯片的輸出。
[0008]輸出電阻取值510歐姆，輸入電阻的阻值=外部輸入脈沖信號的最高電壓值/限制電流，其中，限制電流取值范圍為10?20mA。
[0009]所述定時計數器芯片為8254芯片或8253芯片
[0010]本實用新型與現有技術相比的有益效果是:
[0011](I)多路脈沖由多路計數器自動并行測量，測量精度可通過調高計數器計數頻率來提高，本創新選用IKHz的計數頻率，測量精度為1ms。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型電路示意圖；
[0013]圖2為被測外部輸入脈沖信號波形圖；
[0014]圖3為經過光耦之后的脈沖信號波形圖；
[0015]圖4為經過非門之后的脈沖信號波形圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖進一步說明本實用新型【具體實施方式】。
[0017]定時的本質就是計數，把若干計時單元累加起來，就獲得了一段時間。因此用可編程定時計數器芯片按晶振輸出的時鐘信號定時并計數，可實現對一段時間的精確測量，這種方式即不占用CPU的時間，又使用靈活。
[0018]基于上述思想，本實用新型提供了一種脈沖寬度自動測量電路，如圖1所示，包括:定時計數器芯片、非門芯片和光耦芯片；外部輸入脈沖信號通過光耦芯片進行隔離和調壓，調整為+5V脈沖信號輸出給非門芯片的輸入端,外部輸入脈沖信號與光I禹芯片輸出的+5V脈沖信號脈寬相同，相位相反。非門芯片將+5V脈沖信號再反相之后輸出到定時計數器芯片的門控端，定時計數器芯片對輸入的脈沖進行計數，且高電平有效，外部時鐘信號輸入到定時計數器芯片的時鐘端，給定時計數器芯片提供計數時鐘。
[0019]光耦芯片包括輸入電阻、輸出電阻和光耦，外部輸入脈沖信號通過輸入電阻之后送到光I禹的輸入正端，光I禹的輸出正端通過輸出電阻連接+5V,同時,光I禹的輸入負端和輸出負端接地，光耦的輸出正端引出信號即為光耦芯片的輸出。光耦芯片的輸出電阻取值510歐姆，輸入電阻的阻值=外部輸入脈沖信號的最高電壓值/限制電流，其中，限制電流取值范圍為10?20mA。這樣隨著輸入電阻阻值的調整，可以測量不同的外部輸入脈沖信號。
[0020]本實用新型中定時計數器芯片為8254芯片或8253芯片，光耦芯片采用GH302-4芯片，非門芯片采用54HC14芯片。
[0021]本實用新型測量電路可以擴展為同時測量多路外部輸入脈沖信號，如圖2所示，以3路輸入為例，3路被測脈沖并行輸入GH302-4光耦，經光耦變換后(即圖1中AAAl?AAA3處)，脈沖信號變成圖3所示3路一 5?OV等脈寬信號，又經54HC14非門變換后(即圖1中BBBl?BBB3處)，脈沖信號變成圖4所示3路O?5V等脈寬信號，再分別輸入8254的門控端GATEO?GATE2，相應控制3個計數器計數。
[0022]8254芯片內部有3個獨立的計數器，每個計數器都有自己的時鐘信號CLK和門控信號GATE。按測量精度選擇一定頻率的時鐘信號輸入CLK，把被測信號調理成O?5V輸入門控端，GATE在5V左右啟動計數，在OV左右停止計數。通過控制8254的片選和讀寫信號，按地址從計數器中讀出數據，即可算出相應被測脈沖寬度。
[0023]多路并行脈沖信號經調理后，分別輸入8254定時/計數器芯片的一個門控端，即可算出每一路被測信號的脈沖寬度。
[0024]工作時，首先設置每一路計數器的計數初值，當某路被測脈沖升高時，相應的計數器按時鐘頻率進行減I計數；脈沖過后，計數停止，程序從計數器中讀出數值，換算成脈沖寬度。比如:
[0025]選擇O號計數器，計數初值裝FFFFH (即65536)；當被測脈沖通過后，讀出O號計數器的當前計數值，外部時鐘信號頻率為1000Hz，
[0026](初值一當前計數值)xlms=脈沖寬度(ms)。
【權利要求】
1.一種脈沖寬度自動測量電路，其特征在于包括:定時計數器芯片、非門芯片和光耦芯片；外部輸入脈沖信號通過光耦芯片進行隔離和調壓，調整為+5V脈沖信號輸出給非門芯片的輸入端，非門芯片將+5V脈沖信號反相之后輸出到定時計數器芯片的門控端，定時計數器芯片對輸入的脈沖進行計數，且高電平有效，外部時鐘信號輸入到定時計數器芯片的時鐘端，給定時計數器芯片提供計數時鐘。
2.根據權利要求1所述的一種脈沖寬度自動測量電路，其特征在于:外部輸入脈沖信號與光稱芯片輸出的+5V脈沖信號相位相同。
3.根據權利要求1所述的一種脈沖寬度自動測量電路，其特征在于:光耦芯片包括輸入電阻、輸出電阻和光耦，外部輸入脈沖信號通過輸入電阻之后送到光耦的輸入正端，光耦的輸出正端通過輸出電阻連接+5V,同時,光I禹的輸入負端和輸出負端接地,光I禹的輸出正端引出信號即為光耦芯片的輸出。
4.根據權利要求3所述的一種脈沖寬度自動測量電路，其特征在于:輸出電阻取值510歐姆，輸入電阻的阻值=外部輸入脈沖信號的最高電壓值/限制電流，其中，限制電流取值范圍為10?20mA。
5.根據權利要求1?4中任一項所述的一種脈沖寬度自動測量電路，其特征在于:所述定時計數器芯片為8254芯片或8253芯片。
【文檔編號】G01R23/10GK203519731SQ201320628330
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年10月12日 優先權日:2013年10月12日
【發明者】鐘曉衛, 周春燕, 華烈 申請人:北京航天長征飛行器研究所, 中國運載火箭技術研究院